JP3113824B2 - 発光ダイオードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法。 - Google Patents

発光ダイオードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法。

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一種の発光ダイオ
ードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法に関
し、特に、発光ダイオードディスプレイの発光ダイオー
ドディスプレイを含む必要部品を、プリント配線板上に
置いて高温の炉中ではんだ付けする方法であって、伝統
的な製造方法中の、発光ダイオードディスプレイを他の
必要部品をはんだ付けした後に、プリント配線板に差し
込むという余分のステップを不要とし、また、さらに簡
単な熱処理過程を加えることで、ディスプレイ中の反射
板の材質に極めて良好な安定度を得させることができ、
非常に商業価値を有する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子科学技術のめざましい発展の中で、
電子部品或いはその相関製品はいずれも軽量化、小型化
の傾向にあり、電子部品の縮小化に加え、表面実装技術
の幅広い運用がそれに大きく役立っている。現在、ほと
んどの電子部品は、高温下での表面実装技術の運用によ
り安定して取り付けられているが、ディスプレイの製造
には表面実装技術のはんだ付けを応用できなかった。そ
の原因は、ディスプレイ中の反射板の材質が、高温に耐
えられないことにあった。このため電子部品をプリント
配線板にはんだ付けする時には、先にディスプレイを抜
取り、はんだ付け完成後に、再びディスプレイを取り付
ける必要があり、工程が複雑化した。
【０００３】表面実装技術に必要とされる温度は、現在
あるディスプレイの反射板の材料の規格温度より高いた
め、反射板を表面実装技術のはんだ付け工程に組み入れ
ようとすると、別の材料を使用しなければならない。し
かし、耐高温材料で反射板を製造すると、材料の配合と
光電素子の必要とする光学性質などの問題に突き当たっ
た。例えば、ポリシクロヘキシレンテレフサレート（Ｐ
ｏｌｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈ
ａｌａｔｅ，ＰＣＴ）を主材料としてディスプレイを製
造すると、表面実装技術のはんだ付けの後に反射板に弯
曲、縮小など変形が発生し、接続端子の平面が弯曲して
接合不能となる欠点があった。本発明では、反射板を射
出成形した後にさらに熱処理を施して、上述の耐高温の
反射板の材料を完全に反応させることで、反射板を、表
面実装技術の高温過程中で安定性を維持でき、後続の工
程中でも高度の安定性を有することができるものとして
いる。
【０００４】伝統的な表面実装技術中、必要とされる高
温の炉の温度はディスプレイの反射板の材料の規格温度
よりも高く、ゆえに、該ディスプレイとその他の表面実
装部品を同様に表面実装技術を経てはんだ付けすること
はできなかった。ゆえに、電子部品をプリント配線板に
はんだ付けする時には、先にディスプレイを抜取り、は
んだ付け完成後に、再度ディスプレイを組み付ける必要
があり、製造過程上、ディスプレイの抜取りと再組み付
けのステップが必要となった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面実装技
術を運用可能な反射板とその製造方法を提供することを
課題としており、該製造方法は、反射板を射出成形の
後、先に、該反射板を摂氏１３０〜２７０度の温度で３
０分以上加熱する加熱処理を施した後、冷却すること
で、反射板のプラスチック原料の分子間結合を完全なも
のとし、それにより、後続の相関工程或いは表面実装部
品と一緒に加熱炉中にてはんだ付けする時に、その物理
性質、化学性質のいずれにも安定性を維持させ、変形さ
せない方法とされる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、 発光
ダイオードディスプレイを含む必要部品を選び取るステ
ップと、 前述の発光ダイオードディスプレイを含む必要
部品をプリント配線板上に組み合わせて置くステップ
と、 表面実装技術を運用して前述の発光ダイオードディ
スプレイを含む必要部品をプリント配線板上にはんだ付
けするステップとを含み、 該発光ダイオードディスプレ
イを含む必要部品が、一つの反射板、複数の接続端子、
複数の発光素子を含む、発光ダイオードディスプレイの
表面実装技術運用の製造方法において、 反射板に、摂氏
１３０〜２７０度で３０分以上加熱した後に冷却する処
理を施すことを特徴とする、発光ダイオードディスプレ
イの表面実装技術運用の製造方法としている。 請求項２
の発明は、請求項１に記載の発光ダイオードディスプレ
イの表面実装技術運用の製造方法により製造された、発
光ダイオードディスプレイとしている。 請求項３の発明
は、 発光ダイオードディスプレイの、一つの反射板と、
複数の接続端子と、複数の発光素子と、一つのプリント
配線板とを含む必要部品、及び絶縁材料を選び取るステ
ップと、 上記複数の接続端子と複数の発光素子をプリン
ト配線板上に組み合わせて置くステップと、 表面実装技
術を用いて、該複数の接続端子と複数の発光素子をプリ
ント配線板上に付着させるステップと、 上記反射板に加
熱処理を施すステップと、 該反射板と前述のプリント配
線板を、上記絶縁材料で包装するステップと、 該絶縁材
料をキュアリングするステップとを包括する、発光ダイ
オードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法とし
ている。 請求項４の発明は、請求項３に記載の発光ダイ
オードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法で、
その中、加熱処理とは、摂氏１３０〜２７０度で３０分
以上の加熱することを以て行い、その後、冷却すること
を指す、製造方法としている。 請求項５の発明は、請求
項３に記載の発光ダイオードディスプレイの表面実装技
術運用の製造方法で、その中、反射板の材料をポリシク
ロヘキシレンテレフサレート（Ｐｏｌｙｃｙｃｌｏｈｅ
ｘｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＣＴ）
とした、製造方法としている。 請求項６の発明は、請求
項３に記載の発光ダイオードディスプレイの表面実装技
術運用の製造方法で、その中、絶縁材料はエポキシ樹脂
とする、製造方法としている。 請求項７の発明は、請求
項３又は請求項４に記載の発光ダイオードディスプレイ
の表面実装技術運用の製造方法で製造した、発光ダイオ
ードディスプレイとしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の発光ダイオードディスプ
レイの表面実装技術製造方法は、表面実装技術の発光ダ
イオードに使用可能であり、広く応用されている表面実
装部品を共に高温の炉中にいれてはんだ付けする方法
で、弯曲、変形の問題を発生せず、該ディスプレイの反
射板に採用される耐高熱プラスチック材料が周知のポリ
シクロヘキシレンテレフサレート（Ｐｏｌｙｃｙｃｌｏ
ｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＣ
Ｔ）とされ、該反射板が射出成形後に熱処理過程を経る
ことで、プラスチック材料の分子間結合がさらに完全な
ものとなり、該反射板が後続の製造工程或いは表面実装
技術処理に必要な高温中で、良好な安定性を有するもの
とされる製造方法である。
【０００８】
【実施例】本発明の望ましい実施例は、図２及び図４に
示される。図１は、従来の、表面実装技術を利用した、
ディスプレイのプリント配線板上への取付けプロセスを
示すフローチャートである。図１に示される従来の方法
では、まず、プリント配線板上に取り付けたい必要な部
品を選択（ステップ１１）し、続いて、上述の部品中の
表面実装部品をプリント配線板上のはんだペーストを塗
った適当な位置に置いて、暫時付着させ（ステップ１
２）、なおこのステップは、手作業を以て進行する以外
に、自動化機器を用いて進行することもでき、続いて、
表面実装技術を利用して、即ち、プリント配線板を高温
の炉中に送入してはんだペーストを溶融させることを以
て、はんだ付けの目的を達成（ステップ１３）し、さら
にディスプレイ或いはその他の非表面実装部品を該プリ
ント配線板上に取り付ける（ステップ１４）というプロ
セスを有している。
【０００９】図１のフローチャートより分かるように、
非表面実装部品は、表面実装技術ではんだ付けした後で
なければ、プリント配線板上に取り付けることができ
ず、すでに広く運用されているディスプレイについて言
うと、はんだ付け過程の外に、取付けステップが加わる
ことは、製造に時間がかかり、プリント配線板中、ディ
スプレイだけが非表面実装部品の唯一のものであった場
合に該方法を応用すると、該表示器の材質の有する欠点
が明らかとなった。
【００１０】図２は、本発明の、表面実装技術を利用し
た、ディスプレイのプリント配線板上への取付けプロセ
スを示すフローチャートである。図２に示される本発明
の方法では、まず、従来の方法と同様必要な部品を選択
（ステップ２１）し、続いて、上述の部品中のディスプ
レイを含む表面実装部品をプリント配線板上の適当な位
置に置き（ステップ２２）、続いて、表面実装技術を利
用してはんだ付けを行うことにより、各電子部品を確実
にプリント配線板上に付着させる（ステップ２３）とい
うプロセスを有し、上述の従来の技術における、電子部
品をはんだ付けした後にさらにディスプレイを取り付け
るステップが省略されており、著しく実際の製造工程上
の面倒さが減少している。
【００１１】また、図３のフローチャートに示される従
来のディスプレイの反射板の製造方法では、まず、反射
板、複数の接続端子、一つのプリント配線板、及び一つ
の発光部品を含む必要な部品を選択し（ステップ３
１）、続いて、上述の部品中、接続端子と発光部品或い
はその他の表面実装部品をプリント配線板の銀ろうを塗
った適当な位置に置き（ステップ３２）、暫時部品を固
定し、さらに、銀ろうを加熱し線溶接の技術を利用し、
銀ろうとその上に位置する部品とをはんだ付けし、以て
前段の組立過程を終了し（ステップ３３）、続いて、反
射板とプリント配線板をエポキシ樹脂を利用してパッキ
ングしてディスプレイとなし（ステップ３４）、最後に
該ディスプレイを乾熱処理し、ディスプレイの製造を完
成（ステップ３５）していた。
【００１２】図３に示されるフローチャート中、使用す
る反射板の材料がポリシクロヘキシレンテレフサレート
（Ｐｏｌｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈ
ｔｈａｌａｔｅ，ＰＣＴ）とされ、それは、射出成形技
術により製造され、該材料の熱変形温度は摂氏２７０度
とされ、パッキング材に使用されるエポキシ樹脂と共
に、伝統的に使用されている材料に比べれば、比較的良
好な耐熱性を有している。しかし、反射板にさらに一歩
進んだ処理を施すことなく、直接表面実装部品として表
面実装技術ではんだ付けする場合、該反射板が、弯曲、
変形を発生し、接合しない場合があった。微分走査熱量
計（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃ
ａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を利用して計測した所、該反射
板材料は摂氏１３５度付近で分子間に再結合反応を発生
し、該温度は表面実装技術の必要とするはんだ付け温度
より低い。本発明者は、射出成形の反射板にさらに摂氏
１３０〜２７０度の温度の下で約３０分間、熱処理を行
い、さらに冷却することで、反射板に極めて良好な安定
度を与えることができ、後続の、インキング、ろう注
入、或いは再加熱に対しても相当な安定性を示すものと
できることに気づいた。このことについては、後に、実
験データにより証明する。
【００１３】図４は、従来の製造方法で起こった分子間
再結合よる数々の欠点を改善する本発明の反射板の製造
方法のフローチャートである。
【００１４】本発明の製造方法で選択する原料は、従来
の技術と同じであるが、製造工程は以下のステップを含
む。まず、必要な部品を選択する（ステップ４１）。該
部品は、従来の技術と同様、一つの反射板、複数の接続
端子、一つのプリント配線板、及び一つだけの発光素子
を含む。続いて、上述の部品中の、接続端子と発光部品
をプリント配線板の銀ろうを塗った適当な位置に置き
（ステップ４２）、銀ろうの加熱と線溶接の技術を利用
し前段の組立過程を完成し（ステップ４３）、続いて、
反射板を摂氏１３０〜２７０度の温度で３０分以上加熱
した後、冷却し（ステップ４４）、この熱処理を終えた
反射板と上述のプリント配線板をエポキシ樹脂を利用し
てパッキングし（ステップ４５）、最後に該プリント配
線板上のエポキシ樹脂を乾熱処理する（ステップ４
６）。図４に示される製造方法で製造したディスプレイ
は実験により表面実装素子として使用できることが証明
された。
【００１５】本発明の、耐高温材料の分子間再結合の問
題の解決方法について上に述べたが、次に、本発明の方
法が表面実装技術のはんだ付け方式に適用でき、弯曲或
いは変形を生じないことを証明するために、インキング
前後、ろう注入後、表面実装技術処理後の弯曲程度の測
定結果を、熱処理を経ていない反射板については以下の
表１に、熱処理を経た後の反射板については表２に示
す。
【表１】
【表２】
【００１６】表１に示されるように、本発明の熱処理過
程を経ていない反射板は、インキング、ろう注入、或い
ははんだ付け後に異なる程度の弯曲を発生した。
【００１７】表２に示されるように、本発明の熱処理過
程を経た反射板を表面実装部品となしてはんだ付けする
場合の弯曲度は、インキング、ろう注入、或いははんだ
付け後でいずれもあまり大きくなかった。
【００１８】以下の表３には本発明の熱処理過程を経た
反射板に、再度加熱実験を行った結果が示される。表３
に明らかなように、熱処理を経た反射板を再度加熱した
後の弯曲程度もまたあまり大きくなかった。
【表３】
【００１９】上述の実験データを比較すると、反射板は
本発明の熱処理が施された後に、確実に、未熱処理のも
のに比べて良好な安定性を得ていることが分かり、熱処
理を施した反射板は、インキングの前後、エポキシ樹脂
注入の後、或いは高温の炉でキュアリングを行った後の
どの弯曲程度でも大きく低減しており、本発明において
増加された加熱処理過程が、反射板のプラスチック材料
の分子間結合を完全なものとし、ゆえに反射板に、表面
実装技術のはんだ付け以前に再結合することにより起こ
るによる弯曲、変形を発生させないことが証明された。
【００２０】
【発明の効果】本発明の発光ダイオードディスプレイの
表面実装技術運用の製造方法は、特に、表面実装技術を
運用可能な反射板とその製造方法を提供するもので、そ
れは、反射板を射出成形の後、先に、該反射板を摂氏１
３０〜２７０度の温度で３０分以上加熱する加熱処理を
施した後、冷却することで、反射板のプラスチック原料
の分子間結合を完全なものとすることを特徴としてお
り、それにより、後続の相関工程或いは表面実装部品と
一緒に加熱炉中にてはんだ付けする時に、その物理性
質、化学性質のいずれにも安定性を維持させ、変形させ
ないようにし、それにより反射板を含む発光ダイオード
ディスプレイをプリント配線板と共に高温の炉内で表面
実装技術を運用してはんだ付け可能とし、製造工程の簡
易化と製造コストの削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、表面実装技術を利用した、ディスプレ
イのプリント配線板上への取付けプロセスを示すフロー
チャートである。
【図２】本発明の、表面実装技術を利用した、ディスプ
レイのプリント配線板上への取付けプロセスを示すフロ
ーチャートである。
【図３】従来のディスプレイの反射板の製造方法のフロ
ーチャートである。
【図４】本発明のディスプレイの反射板の製造方法のフ
ローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 13/00 Ｈ０５Ｋ 13/00 Ｙ (56)参考文献 特開 昭63−21692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−231285（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−90163（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−139693（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−242728（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301342（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−59356（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−14481（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09F 9/33 G09F 9/00 H01L 33/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光ダイオードディスプレイを含む必要
    部品を選び取るステップと、 前述の発光ダイオードディスプレイを含む必要部品をプ
    リント配線板上に組み合わせて置くステップと、 表面実装技術を運用して前述の発光ダイオードディスプ
    レイを含む必要部品をプリント配線板上にはんだ付けす
    るステップとを含み、 該発光ダイオードディスプレイを含む必要部品が、一つ
    の反射板、複数の接続端子、複数の発光素子を含む、発
    光ダイオードディスプレイの表面実装技術運用の製造方
    法において、 反射板に、摂氏１３０〜２７０度で３０分以上加熱した
    後に冷却する処理を施すことを特徴とする、発光ダイオ
    ードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の発光ダイオードディス
    プレイの表面実装技術運用の製造方法により製造され
    た、発光ダイオードディスプレイ。
  3. 【請求項３】 発光ダイオードディスプレイの、一つの
    反射板と、複数の接続端子と、複数の発光素子と、一つ
    のプリント配線板とを含む必要部品、及び絶縁材料を選
    び取るステップと、 上記複数の接続端子と複数の発光素子をプリント配線板
    上に組み合わせて置くステップと、 表面実装技術を用いて、該複数の接続端子と複数の発光
    素子をプリント配線板上に付着させるステップと、 上記反射板に加熱処理を施すステップと、 該反射板と前述のプリント配線板を、上記絶縁材料で包
    装するステップと、 該絶縁材料をキュアリングするステップとを包括する、
    発光ダイオードディスプレイの表面実装技術運用の製造
    方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の発光ダイオードディス
    プレイの表面実装技術運用の製造方法で、その中、加熱
    処理とは、摂氏１３０〜２７０度で３０分以上の加熱す
    ることを以て行い、その後、冷却することを指す、製造
    方法。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の発光ダイオードディス
    プレイの表面実装技術運用の製造方法で、その中、反射
    板の材料をポリシクロヘキシレンテレフサレート（Ｐｏ
    ｌｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａ
    ｌａｔｅ，ＰＣＴ）とした、製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の発光ダイオードディス
    プレイの表面実装技術運用の製造方法で、その中、絶縁
    材料はエポキシ樹脂とする、製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項３又は請求項４に記載の発光ダイ
    オードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法で製
    造した、発光ダイオードディスプレイ。
JP08276839A 1996-06-22 1996-09-30 発光ダイオードディスプレイの表面実装技術運用の製造方法。 Expired - Fee Related JP3113824B2 (ja)

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