JP4785021B2 - 7セグメントled数字表示器およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は7セグメント数字表示器と称され、略長方形のセグメントの7個を8字状に組合せて1桁の表示器とし、数字を表示するときには前記セグメントの内の所定のものを点灯させることで0から9までの数字を表示可能とするものであり、詳細には前記セグメントの光源としてLEDランプが採用されている数字表示器に係る。尚、上記の7個のセグメントに加えて小数点を表す略円状のセグメントが追加されたものも存在するが、本発明ではこれを含めて7セグメント数字表示器と称するものとする。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の7セグメントLED数字表示器(以下、数字表示器と略称する)の製造方法の例を示すものが図7および図8であり、まず、図7に示す数字表示器90の製造方法においては、1桁分のLEDチップ92、即ち、7個もしくは8個のLEDチップ92が所定位置として搭載された基板91にはセグメント93a部分を空洞とされたランプハウス93が接着などで所定位置に取付け(図7(A)参照)られ、そして、前記セグメント93a内には図7(B)に示すように透明エポキシ樹脂など熱硬化性の樹脂94が注入され、硬化が行われて図7(C)に示すように数字表示器90として完成される。
【0003】
また、図8に示す数字表示器80の製造方法においては、まず、図8(A)に示すようにランプハウス83をテープ85上に裏向きに所定間隔として貼着しておき、液状の透明エポキシ樹脂など熱硬化性の樹脂84の適宜量を充填する。そして、図8(B)に示すように、前記樹脂84が液状の状態の時点でLEDチップ82の所定数を所定位置として保持するリードフレーム81をディピングする。そして、前記樹脂84が硬化した時点で、図8(C)に示すように前記リードフレーム81の整形と切断とを行い、個別に分離させれば図8(D)に示すように数字表示器80が得られるものとなる。尚、図8に示した製造方法においてはリードフレーム81に換えて図7に示したのとほぼ同様な形状とした基板が採用されることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の製造方法において、図7に示した製造方法では、前記基板91にランプハウス93を接着する工程において、未だ露出状態であるLEDチップ92、或いは、図示は省略するが前記LEDチップ92に行われている配線用のボンディングワイヤにランプハウス93を当接させ破損させる可能性が高く、よって、慎重な作業が要求され生産効率が低下する問題点を生じている。
【0005】
更に、前記セグメント93a内に樹脂94を注入する際には、注入量の過不足を生じやすく、点灯時の指向特性にバラツキを生じたり、或いは、輝度ムラを生じるなど表示性能が低下する問題点を生じると共に、外観も損なわれ商品価値も低下する問題点を生じている。
【0006】
また、図8に示した製造方法では、テープ85によりランプハウス83の前面を面一として塞いだ状態で背面から樹脂84を注入するものであるので、樹脂84の過不足は確かに表示面側には表れないものとなる。しかしながら、既に注入されている樹脂84中にリードフレーム81を押し込むものであるので、樹脂84中に空気を巻き込み気泡を生じやすく、この気泡が表示面から見え表示品位を損なうと共に、特に気泡がLEDチップ82の近傍に位置すると、このLEDチップ82の劣化が促進されて信頼性が低下する問題点も生じるものとなる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的手段として、7セグメントを構成するLEDチップの組合せの複数組が配置された基板に、少なくともセグメント部分を覆うように透明エポキシ樹脂による一次トランスファーモールドを所定厚として行い透光部を形成し、ついで前記透光部にセグメントのそれぞれを独立させるようにこの透光部の厚みの範囲内で適宜な溝幅とする平行に並ぶ複数の遮光溝を形成し、前記遮光溝内に不透明エポキシ樹脂による二次トランスファーモールドを行いセグメント区画部を形成し、しかる後に前記遮光溝内の前記不透明エポキシ樹脂を前記遮光溝に沿って前記基板ごと切断することで任意の桁数で分割され、前記桁にはその1つに隣接する前記桁との境界を規定する前記遮光溝と前記境界の間に挟まれる前記遮光溝を含み、前記桁の1つに含まれる前記遮光溝は異なる間隔で平行に並ぶように設けられ、前記分割は前記境界を規定する前記遮光溝に沿って行われることを特徴とする7セグメントLED数字表示器の製造方法、および、基板と、前記基板上に配置された複数のLEDと、前記LEDを覆う透明樹脂による複数のセグメント部と、前記セグメント部を区画する不透明樹脂からなる区画部と、隣接する前記セグメント部同士の間で前記区画部によって区画され、前記セグメント部と同一の透明樹脂によって設けられた前記LEDを含まない透明樹脂部と、を有する7セグメントLED数字表示器を提供することで課題を解決するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図1〜図4は本発明に係る7セグメントLED数字表示器10(以下、数字表示器10と略称)の製造方法を工程の順に示すものであり、まず、図1に示すように、電気回路、端子などが所定の形状として形成されたプリント配線基板1上にLEDチップ2の7個もしくは8個(小数点付きの場合)をマウントし、必要に応じて金ワイヤなどによる配線を行う。このときに、本発明では前記プリント配線基板1には複数の数字表示器10に対応する配線が成され、基本的には最終工程で1桁毎に切断して数字表示器10とする。
【0009】
図2は、本発明に係るLED数字表示器10の製造方法における一次トランスファーモールド工程を示すものであり、この一次トランスファーモールド工程では、前記LEDチップ2を覆うように透明エポキシ樹脂により透光部3が形成される。尚、透光部3の形成に当たっては、少なくとも数字表示器10としてのセグメント11(図5を参照)となる部分、即ち、LEDチップ2が配置された近傍には透光部3が形成されているものとする。
【0010】
尚、前記透明エポキシ樹脂は必ずしも無色透明である必要はなく、例えばLEDチップ2が赤色発光のものでれば、赤色透明とするなどの発光色と同系の色のものであっても良い。また、例えば白色粉体の適宜量を混和して前記LEDチップ2からの光を適宜に拡散しセグメント11全体が均一な明るさとして輝くように図っても良いものである。
【0011】
図3は同じく本発明に係る製造方法におけるダイシング工程を示すものであり、このダイシング工程においては上記で説明した透光部3に、例えば半導体切断用のカッターなどにより、前記数字表示器10のそれぞれのセグメント11を独立させるように遮光溝3aを形成する。
【0012】
尚、前記遮光溝3aの形成に当たっては、続く工程で注入が行われる不透明エポキシ樹脂により必要充分な遮光性などを確保可能とする適宜な溝幅として設定が行われると共に、前記遮光溝3aにより前記プリント配線基板1上に敷設された配線、或いは、搭載された部品などを破損させることのない適宜な溝の深さとして設定が行われている。
【0013】
図4は同じく本発明に係る製造方法における二次トランスファーモールド工程を示すものであり、先の工程で形成された遮光溝3aにエポキシ樹脂に顔料などを混和し不透明とした不透明エポキシ樹脂を注入してセグメント区画部4を形成し、1つのセグメント11を点灯したときに、他のセグメント11も点灯状態として見えることのないように、それぞれのセグメント11間を遮光する目的として行われる工程である。
【0014】
このようにしたことで、それぞれのセグメント11は4面を不透明樹脂で形成されたセグメント区画部4で囲まれるものとなるので、1つのLEDチップ2の点灯は、そのLEDチップ2が属するセグメントのみを明るく照射するものとなり、目的とする数字が明確に表示されるものと成る。尚、二次トランスファーモールド工程においては、前記不透明エポキシ樹脂の注入は透光部3を形成したときと同じ厚さの金型を用いて行い透光部3上にセグメント区画部4がはみ出すなどを生じないように留意する。
【0015】
ここで、前記エポキシ樹脂に混和する顔料などの色は、例えば遮光効果が高い黒色など濃色系とすれば前記遮光溝3aの溝幅を狭く設定することが可能となるが、その反面で遮光溝3aに注入されて形成されたセグメント区画部4は光を反射することがほとんどなく、よって、LEDチップ2には光量の大きいものを採用するなどの対応が必要となる。また、この黒色など濃色とした場合、前記透光部3とのコントラストが高いデザインとすることが容易である。
【0016】
また、光に対する反射光かが高い白色など淡色系とすれば、このセグメント区画部4はセグメント11内に向けて光を反射するものとなり、セグメント11全体を明るくすることが可能となるが、その反面でセグメント区画部4は遮光効果が劣るものとなり勝ちであるので、上記の黒色とした場合より遮光溝3aの溝幅を広くするなどの対策が必要となる。また、デザイン的には前記透光部3とのコントラストは低い傾向となる。よって、セグメント区画部4を濃色系とするか淡色系とするかは、点灯時の明るさ、或いは、要求されるデザインなどにより何れかを選択すればよい。
【0017】
以上のようにして透光部3とセグメント区画部4とが形成されたプリント配線基板1は、図5に示すように切断が行われて個別に分割され、これにより本発明に係る数字表示器10が得られるものとなる。尚、必要に応じては図6に示すように2個、或いは、それ以上の数が連接している状態に分割し、任意桁の多桁数字表示器20としても良いものである。
【0018】
次いで、上記の構成とした本発明の数字表示器10の作用及び効果について説明する。まず、遮光溝3aを透光部3に形成し、その遮光溝3aに二次トランスファーモールド工程によりセグメント区画部4を形成するものとしたことにより、従来例の手作業によるポッティングモールドでは生じていた注入量の不足或いは過剰によるセグメント面における光ムラの発生を防止する。また、同時に透光部3とセグメント区画部4とが必ず同一面で揃うものとして見栄えも向上させることが可能となる。
【0019】
また、透光部3、セグメント区画部4が共にトランスファーモールドで形成可能となったことで、モールド時に気泡などの巻き込みも生ずることがなく、乱れのない光の放散が可能となると共に、LEDチップの耐湿性も向上し信頼性の向上が可能となる。
【0020】
更には、透光部3に遮光溝3aを形成し、この遮光溝3aに従来例ではランプハウスに相当するセグメント区画部4を形成する製造方法としたことで、従来例では取付時に接触しLEDチップなどの破損の要因となるので細心の注意を必要とし煩雑なものとなっていたランプハウスの取付け工程を不要とし、生産性の向上を可能とする。
【0021】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、7セグメントを構成するLEDチップの組合せの複数組が配置された基板に、少なくともセグメント部分を覆うように透明エポキシ樹脂による一次トランスファーモールドを所定厚として行い透光部を形成し、ついで前記透光部にセグメントのそれぞれを独立させるようにこの透光部の厚みの範囲内で適宜な溝幅とする遮光溝を形成し、前記遮光溝内に不透明エポキシ樹脂による二次トランスファーモールドを行いセグメント区画部を形成し、しかる後に任意の桁数で分割される7セグメントLED数字表示器の製造方法としたことで、LEDチップの破損の要因となるランプハウスの取付け作業を不要として生産性の向上に極めて優れた効果を奏すると共に、封止樹脂に気泡の混入を防止して表示品位を向上させ性能向上にも極めて優れた効果を奏するものとなる。また気泡混入の防止によりLEDチップの耐湿性も向上し信頼性の向上にも極めて優れた効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る7セグメントLED数字表示器の製造方法の第一工程を示す説明図である。
【図2】 同じく本発明に係る7セグメントLED数字表示器の製造方法の第二工程を示す説明図である。
【図3】 同じく本発明に係る7セグメントLED数字表示器の製造方法の第三工程を示す説明図である。
【図4】 同じく本発明に係る7セグメントLED数字表示器の製造方法の第四工程を示す説明図である。
【図5】 本発明に係る製造方法により形成された7セグメントLED数字表示器を示す斜視図である。
【図6】 同じく本発明に係る製造方法により形成された7セグメントLED数字表示器の別の形態を示す斜視図である。
【図7】 従来例における製造方法を示す説明図である。
【図8】 従来例における別の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1……プリント配線基板
2……LEDチップ
3……透光部
3a……遮光溝
4……セグメント区画部
10……7セグメントLED数字表示器
11……セグメント
20……多桁7セグメントLED数字表示器
Claims (2)
- 7セグメントを構成するLEDチップの組合せの複数組が配置された基板に、少なくともセグメント部分を覆うように透明エポキシ樹脂による一次トランスファーモールドを所定厚として行い透光部を形成し、ついで前記透光部にセグメントのそれぞれを独立させるようにこの透光部の厚みの範囲内で適宜な溝幅とする平行に並ぶ複数の遮光溝を形成し、前記遮光溝内に不透明エポキシ樹脂による二次トランスファーモールドを行いセグメント区画部を形成し、しかる後に前記遮光溝内の前記不透明エポキシ樹脂を前記遮光溝に沿って前記基板ごと切断することで任意の桁数で分割され、前記桁にはその1つに隣接する前記桁との境界を規定する前記遮光溝と前記境界の間に挟まれる前記遮光溝を含み、前記桁の1つに含まれる前記遮光溝は異なる間隔で平行に並ぶように設けられ、前記分割は前記境界を規定する前記遮光溝に沿って行われることを特徴とする7セグメントLED数字表示器の製造方法。
- 基板と、前記基板上に配置された複数のLEDと、前記LEDを覆う透明樹脂による複数のセグメント部と、前記セグメント部を区画する不透明樹脂からなる区画部と、隣接する前記セグメント部同士の間で前記区画部によって区画され、前記セグメント部と同一の透明樹脂によって設けられた前記LEDを含まない透明樹脂部と、を有する7セグメントLED数字表示器。
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