JP2016009689A - 実装基板の製造方法および実装基板 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き取りの際に発光素子や発光部品の脱離や損傷が生じることを抑制することができる実装基板を提供する。【解決手段】複数の発光部品が実装された実装基板は、可撓性を有する樹脂基板と、樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、実装用電極部上に実装された発光部品と、樹脂基板の第１面上に設けられた第１面側スペーサーと、を備える。第１面側スペーサーの外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離は、発光部品の外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離以上である。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、発光部品が実装された実装基板の製造方法および実装基板に関する。

近年、発光ダイオードなどの、点光源として機能する発光素子を利用して、照明器具などの発光装置を構成することが提案されている。例えば特許文献１においては、配線がプリントされた基板と、基板上に実装された発光ダイオード素子と、発光ダイオード素子を覆うよう基板上に形成された樹脂層と、を備えた実装基板を含む発光装置が提案されている。樹脂層は、発光ダイオード素子から出射された光の波長を変換することができる波長変換材料を含んでおり、また樹脂層のうち発光ダイオード素子を覆う部分は、凸状の形状を有している。

特開２０１２−１５６１６２号公報

近年、プリント配線基板として、ガラスエポキシ基板などのリジッド基板に代えて、可撓性を有するフレキシブル基板が用いられる傾向がある。フレキシブル基板は、軽量である点、円筒形や山形などの三次元的な形状に対応できる点など、様々な利点を有している。一般的なフレキシブル基板は、ポリエチレンテレフタラートなどの可撓性を有する樹脂材料から構成された樹脂基板と、樹脂基板の表面に形成された、金属製の実装用電極部および配線と、から構成されている。この場合、実装基板の製造工程においては、はじめに、ロール状に巻かれた状態のフレキシブル基板が準備され、次に、巻き出されたフレキシブル基板上に発光ダイオード素子や樹脂層を設け、その後、フレキシブル基板が巻き取られ、ロール状の巻回体が再度形成される。

この場合、巻回体においては、発光ダイオード素子および樹脂層が設けられたフレキシブル基板が、巻回体の半径方向に沿って、すなわちフレキシブル基板の厚み方向に沿って複数積層されることになる。このため、発光ダイオード素子上に位置する樹脂層には、積層されているフレキシブル基板の底面が接触し、この結果、樹脂層には、積層されているフレキシブル基板の底面から加えられる押圧力が働いている。また、発光ダイオード素子上に位置する樹脂層が、周辺の樹脂層に比べて大きく突出している場合、発光ダイオード素子上に位置する樹脂層には、巻き取りが完了した後にフレキシブル基板の底面から受ける押圧力だけでなく、巻き取りの際にフレキシブル基板の底面から受けるせん断力も働くことが考えらえる。このため、発光ダイオード素子や樹脂層とフレキシブル基板との間の結合力が小さいと、巻き取りの際に発光ダイオード素子や樹脂層がフレキシブル基板から脱離してしまい、この結果、実装基板の製造歩留りが低くなってしまうことが考えられる。また、巻き取りの際に発光ダイオード素子上の樹脂層の表面が傷つき、この結果、実装基板の光学特性が劣化してしまうことや、実装基板の製造歩留りが低くなってしまうことが考えられる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、巻き取りの際に発光素子や発光部品の脱離や損傷が生じることを抑制することができる実装基板および実装基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、複数の発光部品が実装された実装基板であって、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、前記実装用電極部上に実装された発光部品と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた第１面側スペーサーと、を備え、前記第１面側スペーサーの外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離は、前記発光部品の外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離以上である、実装基板である。

本発明の一実施形態は、発光部品が実装された実装基板の製造方法であって、可撓性を有する長尺状の樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、を備えた配線基板を準備する工程と、前記配線基板の前記実装用電極部上に発光部品を実装する実装工程と、前記発光部品が実装された前記配線基板を巻き取る巻取工程と、を備え、前記配線基板の前記樹脂基板の第１面上には、第１面側スペーサーが設けられており、前記第１面側スペーサーの外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離は、前記発光部品の外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離以上である、実装基板の製造方法である。

本発明の一実施形態は、複数の発光部品が実装された実装基板であって、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、
前記実装用電極部上に実装された発光部品と、前記樹脂基板の前記第１面に対向する第２面上に設けられた第２面側スペーサーと、を備え、前記第２面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重ならないように配置されている、実装基板である。

本発明の一実施形態は、発光部品が実装された実装基板の製造方法であって、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、を備えた配線基板を準備する工程と、前記配線基板の前記実装用電極部上に発光部品を実装する実装工程と、前記発光部品が実装された前記配線基板を巻き取る巻取工程と、を備え、前記配線基板の前記樹脂基板の前記第１面に対向する第２面上には、第２面側スペーサーが設けられており、前記第２面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重ならないように配置されている、実装基板の製造方である。

本発明の一実施形態は、複数の発光素子が実装された実装基板であって、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、前記実装用電極部に接続された発光素子と、を備え、前記発光素子は、少なくとも部分的に、ボンディングワイヤによって前記実装用電極部に接続されており、前記発光素子の周囲には、前記発光素子を前記樹脂基板に対して固定する封止材が設けられている、実装基板である。

本発明の一実施形態は、発光素子が実装された実装基板の製造方法であって、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、を備えた配線基板を準備する工程と、前記配線基板の前記実装用電極部に発光素子を接続する実装工程と、前記発光素子が実装された前記配線基板を巻き取る巻取工程と、を備え、前記実装工程は、前記発光素子を少なくとも部分的にボンディングワイヤによって前記実装用電極部に接続する工程と、前記発光素子の周囲に前記発光素子を前記樹脂基板に対して固定するための封止材を設ける工程と、を含む、実装基板の製造方法である。

本発明による実装基板において、前記第１面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重なるように配置されていてもよい。

本発明による実装基板において、前記第１面側スペーサーは、光を反射する反射特性を有し、前記樹脂基板と前記第１面側スペーサーとの間に、粘着層が介在されていてもよい。

本発明による実装基板の製造方法において、前記第１面側スペーサーは、前記配線基板の搬送方向に沿って見た場合に前記発光部品と重なるように配置されていてもよい。

本発明による実装基板の製造方法において、前記第１面側スペーサーは、前記実装用電極部および前記発光部品に対応する位置に形成された開口部を含むシートを含み、前記製造方法は、前記配線基板の面のうち前記発光部品が実装される側の面に、粘着層を介して前記第１面側スペーサーを前記配線基板に貼り付ける工程をさらに備えていてもよい。

本発明による実装基板の製造方法において、前記発光部品は、発光ダイオード素子を含んでいてもよい。

本発明によれば、巻き取りの際に実装基板の発光素子や発光部品の脱離や損傷が生じることを抑制することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による実装基板を示す平面図。 図２Ａは、図１の実装基板をII−II方向から見た縦断面図。 図２Ｂは、実装基板の一変形例を示す縦断面図。 図３は、実装基板に実装される発光部品を示す縦断面図。 図４は、実装基板を製造する方法を示す図。 図５は、本発明の第１の実施の形態による実装基板の製造方法において、樹脂基板および実装用電極部を備えた配線基板を準備する工程を示す図。 図６は、本発明の第１の実施の形態による実装基板の製造方法において、配線基板の実装用電極部上に発光部品を載置する工程を示す図。 図７は、ロール状に巻き取られる際の実装基板を拡大して示す縦断面図。 図８は、実装基板と拡散板とを備えた照明装置を示す断面図。 図９は、本発明の第１の実施の形態の変形例による実装基板を示す縦断面図。 図１０は、本発明の第１の実施の形態のその他の変形例による実装基板を示す縦断面図。 図１１は、本発明の第２の実施の形態による実装基板を示す平面図。 図１２は、図１１の実装基板をXII−XII方向から見た縦断面図。 図１３は、本発明の第３の実施の形態による実装基板を示す縦断面図。 図１４は、本発明の第３の実施の形態の変形例による実装基板を示す縦断面図。

以下、図１乃至図７を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず図１および図２Ａにより、本実施の形態による製造方法によって得られる実装基板４０について説明する。実装基板４０は、後述するように、拡散板として構成された照明カバーなどと組み合わされることによって、照明装置を構成することができる。

実装基板
図１に示すように、実装基板４０は、可撓性を有し、いわゆるフレキシブル基板として機能する配線基板２０と、配線基板２０上に実装された複数の発光部品４１と、を備えている。点光源として機能することができる発光素子を備える限りにおいて、発光部品４１の構成が特に限られることはない。例えば発光素子としては、発光ダイオードを用いることができ、また発光部品４１としては、表面実装型パッケージに収納された発光ダイオードを備えた表面実装型の部品を用いることができる。

図１に示すように、配線基板２０は、後述する配線２３を介して発光部品４１に電気的に接続された取り出し用電極部２４を含んでいてもよい。取り出し用電極部２４は、図１に示すように、配線基板２０の面のうち発光部品４１が実装された面と同一面に形成されていてもよく、若しくは、図示はしないが、発光部品４１が実装された面とは反対側の面に形成されていてもよい。

図１に示すように、実装基板４０は、配線基板２０の面のうち発光部品４１が実装される側の面に設けられたスペーサー３０をさらに備えている。スペーサー３０の構成については後述する。図１に示すように、スペーサー３０は、配線基板２０の法線方向に沿って見た場合に発光部品４１と重ならないよう、設けられている。例えば、スペーサー３０は、発光部品４１および取り出し用電極部２４に対応する位置に開口部３２が形成されたシートとして構成されている。

次に図２Ａを参照して、配線基板２０について詳細に説明する。配線基板２０は、可撓性を有する樹脂基板２１と、樹脂基板２１上に設けられた実装用電極部２２と、を備えている。実装用電極部２２は、発光部品４１を実装するための部分であり、パッドやランドとも称されるものである。以下の説明において、樹脂基板２１の面のうち、実装用電極部２２が設けられる側の面を第１面２１ａと称し、第１面２１ａの反対側にある面を第２面２１ｂと称する。また、配線基板２０の面のうち発光部品４１が実装される側の面、すなわち樹脂基板２１の第１面２１ａ上に設けられている上述のスペーサー３０を、第１面側スペーサー３０と称する。図２Ａに示すように、樹脂基板２１の第１面２１ａには、実装用電極部２２と取り出し用電極部２４とを電気的に接続するように延びる配線２３がさらに設けられている。

なお図２Ａにおいては、配線２３が樹脂基板２１の第１面２１ａ側にのみ設けられる例が示されているが、これに限られることはない。例えば、取り出し用電極部２４が、上述のように発光部品４１が実装された側とは反対側に設けられる場合、すなわち樹脂基板２１の第２面２１ｂ側に設けられる場合、配線２３が樹脂基板２１の第２面２１ｂ側に設けられることもある。この場合、実装用電極部２２と配線２３とは、例えば、樹脂基板２１に形成された貫通孔などを介して電気的に接続される。

本実施の形態において、「可撓性」とは、室温例えば２５℃の環境下で配線基板２０を直径３０ｃｍのロール状の形態に巻き取った場合に、配線基板２０に折れ目が生じない程度の柔軟性を意味している。「折れ目」とは、配線基板２０を巻き取る方向に交差する方向において配線基板２０に現れる変形であって、変形を元に戻すように配線基板２０を逆向きに巻き取ったとしても元には戻らない程度の変形を意味している。なお、配線基板２０が全体として可撓性を有する限りにおいて、樹脂基板２１並びに実装用電極部２２や配線２３の各々における可撓性の程度は特には限られない。

（樹脂基板）
樹脂基板２１は、絶縁性を有する樹脂材料によって構成された、可撓性を有する基板である。樹脂基板２１を構成する材料や、樹脂基板２１の厚みは、配線基板２０に求められる可撓性や強度などの特性に応じて適宜定められる。例えば、樹脂基板２１は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリイミド樹脂を含んでいてもよい。また樹脂基板２１の厚みは、例えば１０μｍ〜３００μｍの範囲内に設定される。

（実装用電極部、配線および取り出し用電極部）
実装用電極部２２、配線２３および取り出し用電極部２４を構成する材料としては、導電性を有する材料が用いられ、例えば銅や銀などの金属材料が用いられる。実装用電極部２２、配線２３および取り出し用電極部２４を構成する材料は、いずれも同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば実装用電極部２２、配線２３および取り出し用電極部２４は、同一の材料をパターニングすることによって同時にかつ連続的に形成されるものであってもよい。所望の方向において実装基板４０が可撓性を有する限りにおいて、実装用電極部２２、配線２３および取り出し用電極部２４の厚みや幅などの寸法が特に限られることはない。

（中間層）
図２Ａにおいて、符号４２は、発光部品４１を実装用電極部２２に結合して発光部品４１を実装用電極部２２に電気的に接続するために発光部品４１と実装用電極部２２との間に介在される中間層を表している。中間層４２を構成する材料としては、例えば後述するリフロー工程において実装用電極部２２上に塗布されるクリーム半田を挙げることができる。クリーム半田とは、フラックスなどのバインダー材と、バインダー材の中に分散され、リフロー工程の際に溶融する金属粉末と、を含むものである。クリーム半田に含まれる金属粉末の組成は、リフロー工程の温度や、温度に対する配線基板２０の耐性などに応じて適宜定められる。なお図２Ａにおいては、発光部品４１と実装用電極部２２との間に中間層４２が明確に介在される例を示したが、これに限られることはない。発光部品４１を実装用電極部２２に結合して発光部品４１を実装用電極部２２に電気的にすることができる限りにおいて、中間層４２の形状や配置が特に限られることはない。

（発光部品）
次に発光部品４１について、図３を参照して説明する。図３に示すように、発光部品４１は、ケース４５と、ケース４５内に配置された発光素子４６と、発光素子４６に電気的に接続されるとともに少なくとも部分的にケース４５の外側に露出した端子４７と、を含んでいる。端子４７は、発光素子４６に直接的に接続されていてもよく、若しくは、ボンディングワイヤ４７ａを介して接続されていてもよい。端子４７は一般に、銅や銀などの金属材料から構成される。図３において、符号４１ａは、発光部品４１の面のうち樹脂基板２１とは反対の側で樹脂基板２１の第１面２１ａとほぼ平行に広がる外面を表しており、符号４１ｂは、外面４１ａから樹脂基板２１の第１面２１ａに向かって延びる側面を表しており、符号４１ｃは、外面４１ａと側面４１ｂとの間に位置する隅部を表している。

また図３に示すように、発光素子４６の周囲には封止材４８が設けられていてもよい。この封止材４８は、発光素子４６から出射された光の波長を変換する機能を有するように構成されたものであってもよい。例えば、発光素子４６が、青色の光を出射するよう構成された発光ダイオードを含む場合、封止材４８は、青色の光を黄色の光に変換する蛍光剤を含んでいてもよい。これによって、青色の光と黄色の光とを混合して白色の光を作ることができる。また図３に示すように、封止材４８の周囲には、光を反射する反射材４９が配置されていてもよい。これによって、発光素子４６から出射された光を高い効率でケース４５から取り出すことが可能になる。

ところで、後述するように実装基板４０がロールトゥロール方式で製造されて巻き取られ、ロール状の巻回体が形成される場合、巻回体においては、実装基板４０が、巻回体の半径方向に沿って複数積層されることになる。このため、実装基板４０を巻き取る際、実装基板４０の発光部品４１には、先に巻き取られている実装基板４０の一部が、例えば樹脂基板２１の第２面２１ｂが接触し、この結果、発光部品４１が、外面４１ａの法線方向に沿って働く押圧力や、外面４１ａが広がる方向に沿って働くせん断力を受けることが考えられる。一方、発光部品４１は通常は、発光部品４１の底面全体で樹脂基板２１に結合されるのではなく、部分的に樹脂基板２１に結合されている。例えば、発光部品４１のうち端子４７が、中間層４２や実装用電極部２２を介して樹脂基板２１に結合されている。従って、特に発光部品４１にせん断力が働く場合、例えば発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂが、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂに接触する場合、発光部品４１が樹脂基板２１から脱離したり、発光部品４１の位置がずれてしまったりすることが考えられる。また、脱離や位置ずれが生じない場合であっても、巻き取りの際に働く押圧力やせん断力が大きいと、発光部品４１のケース４５が損傷し、この結果、発光部品４１の光学特性が劣化してしまうことや、実装基板４０の製造歩留りが低くなってしまうことが考えられる。

（第１面側スペーサー）
上述の第１面側スペーサー３０は、このような課題を考慮して設けられるものである。以下、第１面側スペーサー３０について詳細に説明する。第１面側スペーサー３０は、樹脂基板２１の法線方向に沿った方向における、第１面側スペーサー３０の外面３０ａと樹脂基板２１の第１面２１ａとの間の距離ｄが、樹脂基板２１の法線方向に沿った方向における、発光部品４１の外面４１ａと樹脂基板２１の第１面２１ａとの間の距離以上となるよう、構成されている。すなわち、第１面側スペーサー３０は、その外面３０ａが発光部品４１の外面４１ａよりも外方に突出するか、または同一平面上に位置するよう構成されている。このような第１面側スペーサー３０を設けることにより、後述するように、巻き取りの際に、発光部品４１に、特に発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂが接触することを抑制することができる。なお、発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに樹脂基板２１の第２面２１ｂが接触することを抑制することができる限りにおいて、発光部品４１の外面４１ａに対する第１面側スペーサー３０の突出の程度や、第１面側スペーサー３０の形状が特に限られることはない。例えば図２Ｂに示すように、第１面側スペーサー３０は、樹脂基板２１の法線方向に沿った方向に対して傾斜した方向に沿って延びていてもよい。

好ましくは、第１面側スペーサー３０は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って見た場合に発光部品４１と重なるように配置されている。例えば図１に示すように、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って複数の発光部品４１が実装されている場合、第１面側スペーサー３０は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って隣り合う２つの発光部品４１の間に少なくとも部分的に位置している。これによって、巻き取りの際に、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿ったせん断力が発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに働いてしまうことを抑制することができる。なお樹脂基板２１の長手方向Ｔ１は、実装基板４０がロールトゥロール方式で製造される際に配線基板２０が搬送される搬送方向Ｔ２に平行である。

樹脂基板２１の長手方向Ｔ１における発光部品４１と第１面側スペーサー３０との間の距離は、巻き取りの際に樹脂基板２１の第２面２１ｂが発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに接触することを抑制するよう、適切に定められる。図１において、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１における発光部品４１と第１面側スペーサー３０との間の距離がそれぞれ符号Ｓ１およびＳ２で表されている。このうち距離Ｓ１は、発光部品４１と、発光部品４１よりも搬送方向Ｔ２において下流側に位置する第１面側スペーサー３０と、の間の距離を表している。また距離Ｓ２は、発光部品４１と、発光部品４１よりも搬送方向Ｔ２において上流側に位置する第１面側スペーサー３０と、の間の距離を表している。距離Ｓ１は、例えば、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内になっている。距離Ｓ２も同様に、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内になっていてもよい。

巻き取りの際に、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂが発光部品４１に接触することを抑制することができる限りにおいて、第１面側スペーサー３０の具体的な構成が特に限られることはない。例えば第１面側スペーサー３０は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂材料から構成されていてもよい。

好ましくは、第１面側スペーサー３０は、光を反射する反射特性を有するよう構成されている。例えば第１面側スペーサー３０の内部には、白色顔料や気泡などが分散されている。これによって、第１面側スペーサー３０に入射した光を様々な方向へ拡散させることができるようになる。白色顔料としては、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化亜鉛などの白色のセラミックス材料を用いることができる。このような反射特性を備えた樹脂基板２１を製造する方法が特に限られることはなく、公知の方法が適宜用いられ得る。例えば、樹脂材料の原料となるペレットと、白色顔料とを混合して溶融させ、これらの混合材料を押出成形等によって成形し、必要に応じて焼成することによって、反射特性を備えた第１面側スペーサー３０を得ることができる。

好ましくは、第１面側スペーサー３０は、光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内における全光線反射率が６０％〜９９％の範囲内となるよう、構成される。ここで「全光線反射率」とは、正反射率と拡散反射率の合計である。全光線反射率は、ＪＩＳ Ｋ７３７５の全光線反射率測定法に準拠して求められ得る。具体的には、全光線反射率は、角度をつけて光を第１面側スペーサー３０に入射させた場合の反射率を、分光光度計と、積分球試験台とを用いて光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて１０ｎｍ間隔で測定し、それらの平均値を算出することによって求められ得る。なお、全光線反射率は、硫酸バリウムを含む標準白色板の反射率を１００％とした相対値として求められる。

第１面側スペーサー３０を樹脂基板２１の第１面２１ａ上に形成する方法が特に限られることはなく、樹脂材料を含む塗布液を第１面２１ａに塗布する方法や、予め成形された樹脂部材を第１面２１ａに貼り付ける方法など、様々な方法が用いられ得る。ところで、塗布により第１面側スペーサー３０を形成する場合、得られる第１面側スペーサー３０の厚みの最大値が、塗布液の粘性に基づいて制限されることが考えられる。一方、貼り付けによって第１面側スペーサー３０を形成する場合、樹脂部材は実装基板４０の製造工程とは別の工程で準備されるので、所望の厚みの樹脂部材を準備することができる。このため、第１面側スペーサー３０の厚みを任意に容易に設定することができる。従って、厚みの設定の自由度という点では、塗布により第１面側スペーサー３０を形成する方法よりも、貼り付けによって第１面側スペーサー３０を形成する方法の方が好ましいと言える。貼り付けによって第１面側スペーサー３０を形成する場合、図２Ａに示すように、配線基板２０の樹脂基板２１の第１面２１ａと第１面側スペーサー３０との間には粘着層３５が介在されていてもよい。

適切な接着力を有する限りにおいて、粘着層３５を構成する材料は特には限られないが、例えば、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系、ウレタン系、ゴム系の熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、感圧型接着剤、ホットメルト型接着剤等が用いられ得る。なお熱硬化型接着剤が用いられる場合、その硬化温度が、従来の白色層を焼成するための温度、例えばセラミックス材料の粉末を含むペーストを焼き固める際の温度よりも低い熱硬化型接着剤が用いられる。例えば、硬化温度が８０℃〜１２０℃の範囲内の熱硬化型接着剤が用いられる。これによって、第１面側スペーサー３０を配線基板２０に貼り合わせる際に樹脂基板２１にダメージを与えてしまうことを抑制することができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。はじめに、上述の実装基板４０を製造するための製造装置１０について、図４を参照して説明する。

（製造装置）
図４において、符号１１ａは、長尺状の配線基板２０をロール状に巻かれた状態で保持するとともに配線基板２０を巻き出す第１巻出部１１ａを表している。また符号１１ｂは、配線基板２０に貼り合わせられる長尺状の第１面側スペーサー３０をロール状に巻かれた状態で保持する第２巻出部１１ｂを表している。また符号１９は、配線基板２０と第１面側スペーサー３０とが貼り合わされた積層体を巻き取る巻取部１９を表している。

製造装置１０は、第１巻出部１１ａから巻き出された配線基板２０の実装用電極部２２上に、中間層４２を構成するためのクリーム半田を塗布する塗布部１３と、中間層４２が設けられた実装用電極部２２上に発光部品４１を載置する載置部１４と、中間層４２を介して発光部品４１を実装用電極部２２に結合させるための処理部１６と、を備えている。処理部１６は、配線基板２０を加熱することによって発光部品４１を実装用電極部２２に結合させるためのものである。なお、処理部１６周辺の温度雰囲気を安定化させるため、図４に示すように、処理部１６の周囲の配線基板２０を取り囲むチャンバ１７が設けられていてもよい。

また製造装置１０は、第２巻出部１１ｂから巻き出された第１面側スペーサー３０を配線基板２０に貼り付ける積層部１２をさらに備えている。積層部１２は例えば、配線基板２０に向けて第１面側スペーサー３０を押圧する積層ロールとして構成されている。

（実装基板の製造方法）
次に、製造装置１０を用いて実装基板４０を製造する方法について、図４〜図６を参照して説明する。図５および図６はそれぞれ、配線基板２０上に発光部品４１を実装するリフロー工程の前および後に配線基板２０を切断した場合を示す縦断面図である。

はじめに図５に示すように、上述の樹脂基板２１および実装用電極部２２を含む配線基板２０を、第１巻出部１１ａに巻き付けられたロール状の形態で準備する。配線基板２０を形成する方法、例えば樹脂基板２１上に実装用電極部２２を形成する方法が特に限られることはなく、公知の様々な方法が用いられ得る。例えば、銅や銀などの金属の微粒子を含むペーストを、実装用電極部２２に対応したパターンで印刷することにより、実装用電極部２２を形成することができる。また、接着や蒸着によって樹脂基板２１の第１面２１ａ上に形成された金属膜をエッチングすることによっても、実装用電極部２２を形成することができる。その他にも、はじめに、実装用電極部２２に対応したパターンで樹脂基板２１の第１面２１ａ上にシード膜を形成し、次に、めっき法によってシード膜上に金属膜を形成することにより、実装用電極部２２を形成することができる。

次に、所定の張力で配線基板２０を引っ張ることにより、配線基板２０を第１巻出部１１ａから巻取部１９に向けて搬送する。配線基板２０に加えられる張力は、配線基板２０に生じる弛みに起因して発光部品４１の実装位置の精度が低下することがないよう、適切に設定される。

次に図６に示すように、塗布部１３を用いて、中間層４２を構成するためのクリーム半田を実装用電極部２２上に塗布する塗布工程を実施する。塗布部１３としては、例えば、実装用電極部２２に対応する位置に開口部が形成されたメタルマスクを利用してクリーム半田を塗布するスクリーン印刷機を用いることができる。その後、図６に示すように、載置部１４を用いて、中間層４２が設けられた実装用電極部２２上に発光部品４１を載置する載置工程を実施する。

次に、配線基板２０に張力を加えた状態で配線基板２０を加熱する処理工程を実施する。処理工程においては、中間層４２のクリーム半田に含まれる金属粉末が溶融することによって、発光部品４１が実装用電極部２２に結合される。処理工程の際の加熱温度および加熱時間は、発光部品４１の製造者が推奨する条件などに応じて適宜定められる。例えば処理工程においては、はじめに、二百度以下の温度において約２分間予備的に加熱し、次に、二百数十度の温度において約１分間加熱する、という工程が実施される。

次に、配線基板２０の面のうち発光部品４１が実装される側の面に、光を反射する上述の第１面側スペーサー３０を設ける工程を実施する。まず、発光部品４１および取り出し用電極部２４に対応する位置に形成された開口部３２を含む長尺状の第１面側スペーサー３０を準備する。開口部３２は、第１面側スペーサー３０が第２巻出部１１ｂから巻き出されてから配線基板２０に貼り付けられるまでの間に第１面側スペーサー３０に形成されてもよく、若しくは、第２巻出部１１ｂに巻き付けられた第１面側スペーサー３０に予め形成されていてもよい。次に、粘着層３５を介して第１面側スペーサー３０を配線基板２０に貼り付ける。粘着層３５は、第１面側スペーサー３０が第２巻出部１１ｂから巻き出されてから配線基板２０に貼り付けられるまでの間に第１面側スペーサー３０の面上に塗布などによって設けられてもよく、若しくは、第２巻出部１１ｂに巻き付けられた第１面側スペーサー３０の面上に予め設けられていてもよい。また、第１面側スペーサー３０側ではなく配線基板２０側に粘着層３５が設けられていてもよい。

粘着層３５が上述のように熱硬化型接着剤から構成されている場合、粘着層３５を介して配線基板２０に第１面側スペーサー３０を貼り合わせた後、これらを加熱する工程を実施する。これによって、第１面側スペーサー３０が配線基板２０に強固に接着される。

その後、発光部品４１が実装された配線基板２０を巻き取る巻取工程を実施する。図７は、巻き取られる際の実装基板４０を拡大して示す図である。図７において、符号１９ａは、既に巻取部１９に巻き取られた実装基板４０によって構成された巻回体を表している。

図７に示すように、樹脂基板２１の搬送方向Ｔ２に沿った方向において、発光部品４１の下流側には、発光部品４１よりも外方に突出した第１面側スペーサー３０が設けられている。このため、巻き取られる実装基板４０の樹脂基板２１の第１面２１ａと、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂとの間に、適切な間隔を設けることができる。従って、巻き取りの際、発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに、巻回体１９ａが、すなわち先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂが接触することを抑制することができる。これによって、巻き取りの際に発光部品４１にせん断力が働いてしまうことを抑制することができ、このことにより、発光部品４１が脱離したり損傷したりしてしまうことを抑制することができる。従って、発光部品４１から放射される光の特性が劣化してしまうことや、実装基板の製造歩留りが低くなってしまうことを抑制することができる。

（照明装置）
次に、実装基板４０が組み込まれた照明装置５５について説明する。図８に示すように、照明装置５５は、実装基板４０と、実装基板４０のうち発光部品４１が実装されている側に所定の間隔を空けて配置された拡散板５０と、を備えている。拡散板５０は、光拡散剤として機能するよう構成された部材である。この場合、発光部品４１から出射される光の一部は、拡散板５０を透過して利用者側に至り、その他は、拡散板５０によって反射されて実装基板４０に戻る。例えば図８に示すように、発光部品４１から出射される光のうち、拡散板５０の法線方向にほぼ沿って拡散板５０に入射する光Ｌ１は、拡散板５０を透過して利用者側に至る。一方、発光部品４１から出射される光のうち、拡散板５０の法線方向から傾斜した方向に沿って拡散板５０に入射する光Ｌ２は、拡散板５０によって反射されて実装基板４０に戻った後、第１面側スペーサー３０によって反射されて再び拡散板５０へ向かい、そして拡散板５０を透過して利用者側に至る。このように本実施の形態によれば、第１面側スペーサー３０が反射特性を有することにより、拡散板５０の法線方向から傾斜した方向に沿って発光部品４１から出射された光を利用することができるようになるので、光の利用効率を高めることができ、また、発光部品４１の形状や配置が利用者によって視認されることを抑制することができる。

なお、上述した第１の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

（第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、第１面側スペーサー３０が、発光部品４１および取り出し用電極部２４に対応する位置に開口部３２が形成されたシートであって、反射特性を有するシートとして構成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図９に示すように、第１面側スペーサー３０は、少なくとも発光部品４１の近傍に配置されていればよい。なお本変形例においては、図９に示すように、実装基板４０が、第１面２１ａ上に設けられ、光を反射する反射特性を有する反射層２８を備え、この反射層２８の上に、柱状部材を含む第１面側スペーサー３０が設けられている。

反射層２８は、白色のセラミックス材料や金属粉末など反射性を有する材料を含むペーストを樹脂基板２１の第１面２１ａ上に塗布することによって形成されたものであってもよく、若しくは、上述の本実施の形態における第１面側スペーサー３０の場合と同様に、反射特性を有する部材を樹脂基板２１の第１面２１ａに貼り付けることによって形成されたものであってもよい。

（第２の変形例）
また図１０に示すように、樹脂基板２１の第１面２１ａに凹部２１ｃが形成され、この凹部２１ｃ内に発光部品４１が配置されていてもよい。これによって、第１面側スペーサー３０の外面３０ａを発光部品４１の外面４１ａよりも外方へ突出させることが容易になる。例えば、第１面側スペーサー３０の厚みが、図２Ａに示す上述の本実施の形態における第１面側スペーサー３０の厚みよりも小さい場合であっても、第１面側スペーサー３０の外面３０ａを発光部品４１の外面４１ａよりも外方へ突出させることが可能になる。従って、第１面側スペーサー３０の厚みに対する要求を軽減することができるので、第１面側スペーサー３０の形成方法に関する選択肢を増加させることができる。

なお、上述した第１の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

第２の実施の形態
次に図１１および図１２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、スペーサーは、樹脂基板の第２面側に設けられている。図１１および図１２に示す第２の実施の形態において、図１乃至図１０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

図１１は、実装基板４０を樹脂基板２１の第１面２１ａ側から見た場合を示す図である。なお図１１においては、樹脂基板２１の第１面２１ａ側に設けられた構成要素が実線で表され、樹脂基板２１の第２面２１ｂ側に設けられた構成要素が点線で表されている。図１１に示すように、本実施の形態において、実装基板４０は、樹脂基板２１の第２面２１ｂ側に設けられたスペーサー３１を備えている。以下の説明において、樹脂基板２１の第２面２１ｂ上に設けられている上述のスペーサー３１を、第２面側スペーサー３１と称する。

図１１に示すように、第２面側スペーサー３１は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って、すなわち実装基板４０を製造する際の樹脂基板２１の搬送方向Ｔ２に沿って設けられている。例えば図１１に示すように、第２面側スペーサー３１は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って延びる一連の部材として構成されている。なお図示はしないが、第２面側スペーサー３１は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って配置された複数の部材として構成されていてもよい。

ところで、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って見た場合に第２面側スペーサー３１と発光部品４１とが重なるように第２面側スペーサー３１が設けられている場合、巻き取りの際に発光部品４１が、先に巻き取られている実装基板４０の第２面側スペーサー３１に接触することを抑制するため、巻取部１９に巻き取られている実装基板４０の各層の間で、搬送方向Ｔ２における発光部品４１や第２面側スペーサー３１の位置の調整をする必要が生じ、この結果、巻き取り工程が煩雑なものになる。そのような煩雑さが生じるのを抑制するため、本実施の形態において、第２面側スペーサー３１は、樹脂基板２１の長手方向Ｔ１に沿って見た場合に発光部品４１と重ならないように配置されている。これによって、実装基板４０を巻き取って巻回体を形成する際に、搬送方向Ｔ２における第２面側スペーサー３１や発光部品４１の位置を特に調整しない場合であっても、巻回体の半径方向に沿った方向において発光部品４１と第２面側スペーサー３１とが接触することを抑制することができる。

図１２は、図１１の実装基板４０をXII−XII方向から見た縦断面図である。図１１に示すように、実装基板４０は、第１面２１ａ上に設けられ、光を反射する反射特性を有する反射層２８を備えていてもよい。

図１２に示すように、樹脂基板２１の第１面２１ａ側において、発光部品４１は、第１面２１ａ上のその他の構成要素に比べて、樹脂基板２１の厚み方向において外方へ突出している。図１２において、樹脂基板２１の第１面２１ａ側における発光部品４１の突出距離が符号ｈ１で表されている。また、第２面側スペーサー３１の厚みが、符号ｈ２で表されている。第２面側スペーサー３１は、好ましくは、その厚みｈ２が発光部品４１の突出距離ｈ１以上になるよう、構成されている。

本実施の形態においては、実装基板４０を巻き取って巻回体を形成する際、巻回体の半径方向において互いに隣接する実装基板４０のうちの一方の実装基板４０の第２面側スペーサー３１が、他方の実装基板４０の樹脂基板２１の第１面２１ａ側の構成要素のうち発光部品４１以外の構成要素に接触する。これによって、巻き取られる実装基板４０の樹脂基板２１の第１面２１ａと、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂとの間に、適切な間隔を設けることができる。このため本実施の形態においても、発光部品４１の隅部４１ｃや側面４１ｂに配線基板２０の樹脂基板２１の第２面２１ｂが接触することを抑制することができる。これによって、巻き取りの際に発光部品４１にせん断力が働いてしまうことを抑制することができ、このことにより、発光部品４１が脱離したり損傷したりしてしまうことを抑制することができる。

なお本実施の形態においても、図１０に示す上述の第１の実施の形態の第２の変形例の場合と同様に、樹脂基板２１の第１面２１ａに凹部２１ｃが形成されており、この凹部２１ｃ内に発光部品４１が配置されていてもよい。

第３の実施の形態
次に図１３を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施においては、発光ダイオード素子などの発光素子４６が、ケース４５によって覆われることなく樹脂基板２１の第１面２１ａ上に実装されている。すなわち、いわゆるチップオンボードの形態で発光素子４６が実装されている。図１３に示す第３の実施の形態において、図１乃至図１０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

図１３に示すように、実装基板４０は、配線基板２０と、配線基板２０の実装用電極部２２に接続された発光素子４６と、を備えている。発光素子４６は、少なくとも部分的に、ボンディングワイヤ４７ａによって実装用電極部２２に接続されている。また発光素子４６の周囲には、発光素子４６を樹脂基板２１に対して固定する封止材４８が設けられている。このため本実施の形態によれば、発光素子４６を覆うケース４５が実装用電極部２２に接続される場合に比べて、樹脂基板２１に対して発光素子４６をより強固に固定することができる。これによって、実装基板４０が巻き取られる際に発光素子４６が脱離してしまうことを抑制することができる。

図１３に示すように、実装基板４０は、第１面２１ａ上に設けられ、光を反射する反射特性を有する反射層２８を備え、この反射層２８によって囲われた空間に封止材４８が設けられていてもよい。この場合、好ましくは、封止材４８の第１面４８ａが、反射層２８の外面２８ａと同一平面上、または反射層２８の外面２８ａよりも樹脂基板２１側に位置するよう、反射層２８が構成される。これによって、巻き取りの際に樹脂基板２１の第２面２１ｂから押圧力やせん断力が封止材４８の第１面４８ａに及ぶことを抑制することができる。このことにより、発光素子４６が脱離してしまうことをさらに抑制することができ、また、封止材４８が損傷してしまうことを抑制することができる。

なお図１４に示すように、反射層２８の代わりに、上述の第１の実施の形態における第１面側スペーサー３０が樹脂基板２１の第１面２１ａ上に設けられ、この第１面側スペーサー３０によって囲われた空間に封止材４８が設けられていてもよい。この場合、好ましくは、封止材４８の第１面４８ａが、第１面側スペーサー３０の外面３０ａと同一平面上、または第１面側スペーサー３０の外面３０ａよりも樹脂基板２１側に位置するよう、第１面側スペーサー３０の外面３０ａが構成される。また図示はしないが、樹脂基板２１の第１面２１ａ側に第１面側スペーサー３０が設けられる場合、第１面側スペーサー３０の外面３０ａ上または樹脂基板２１の第１面２１ａと第１面側スペーサー３０との間に、反射層２８がさらに設けられていてもよい。

また上記各実施の形態においては、実装基板４０を巻き取る際、発光部品４１の外面４１ａが、先に巻き取られている実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂに対向する例を示した。すなわち、発光部品４１が巻回体の内方を向くように実装基板４０を巻き取る例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図示はしないが、発光部品４１が巻回体の外方を向くように実装基板４０を巻き取ってもよい。この場合、巻き取りの際、実装基板４０の樹脂基板２１の第２面２１ｂが、先に巻き取られている実装基板４０の発光部品４１に対向することになる。この場合であっても、上述の第１面側スペーサー３０、第２面側スペーサー３１や封止材４８により、実装基板４０が巻き取られる際に発光部品４１や発光素子４６が脱離したり損傷したりしてしまうことを抑制することができる。

１０ 実装装置
１１ａ 第１巻出部
１１ｂ 第２巻出部
１９ 巻取部
２０ 配線基板
２１ 樹脂基板
２１ａ 第１面
２１ｂ 第２面
２１ｃ 凹部
２２ 実装用電極部
３０ 第１面側スペーサー
３２ 第２面側スペーサー
４０ 実装基板
４１ 発光部品
４６ 発光素子
４８ 封止材

Claims (9)

1. 複数の発光部品が実装された実装基板であって、
   可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、
   前記実装用電極部上に実装された発光部品と、
   前記樹脂基板の第１面上に設けられた第１面側スペーサーと、を備え、
   前記第１面側スペーサーの外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離は、前記発光部品の外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離以上である、実装基板。
2. 前記第１面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重なるように配置されている、請求項１に記載の実装基板。
3. 前記第１面側スペーサーは、光を反射する反射特性を有し、
   前記樹脂基板と前記第１面側スペーサーとの間に、粘着層が介在されている、請求項１または２に記載の実装基板。
4. 発光部品が実装された実装基板の製造方法であって、
   可撓性を有する長尺状の樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、を備えた配線基板を準備する工程と、
   前記配線基板の前記実装用電極部上に発光部品を実装する実装工程と、
   前記発光部品が実装された前記配線基板を巻き取る巻取工程と、を備え、
   前記配線基板の前記樹脂基板の第１面上には、第１面側スペーサーが設けられており、
   前記第１面側スペーサーの外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離は、前記発光部品の外面と前記樹脂基板の第１面との間の距離以上である、実装基板の製造方法。
5. 前記第１面側スペーサーは、前記配線基板の搬送方向に沿って見た場合に前記発光部品と重なるように配置されている、請求項４に記載の実装基板の製造方法。
6. 前記第１面側スペーサーは、前記実装用電極部および前記発光部品に対応する位置に形成された開口部を含むシートを含み、
   前記製造方法は、前記配線基板の面のうち前記発光部品が実装される側の面に、粘着層を介して前記第１面側スペーサーを前記配線基板に貼り付ける工程をさらに備える、請求項４または５に記載の実装基板の製造方法。
7. 複数の発光部品が実装された実装基板であって、
   可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、
   前記実装用電極部上に実装された発光部品と、
   前記樹脂基板の前記第１面に対向する第２面上に設けられた第２面側スペーサーと、を備え、
   前記第２面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重ならないように配置されている、実装基板。
8. 発光部品が実装された実装基板の製造方法であって、
   可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の第１面上に設けられた実装用電極部と、を備えた配線基板を準備する工程と、
   前記配線基板の前記実装用電極部上に発光部品を実装する実装工程と、
   前記発光部品が実装された前記配線基板を巻き取る巻取工程と、を備え、
   前記配線基板の前記樹脂基板の前記第１面に対向する第２面上には、第２面側スペーサーが設けられており、
   前記第２面側スペーサーは、前記樹脂基板の長手方向に沿って見た場合に前記発光部品と重ならないように配置されている、実装基板の製造方法。
9. 前記発光部品は、発光ダイオード素子を含む、請求項４乃至６、８のいずれか一項に記載の実装基板の製造方法。

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