JP6521681B2

JP6521681B2 - 側面実装型発光装置

Info

Publication number: JP6521681B2
Application number: JP2015050240A
Authority: JP
Inventors: 和小山田
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-03-13
Also published as: JP2016171217A

Description

本発明は、実装するマザーボードの表面に対して平行に光を照射するように基板の側面をマザーボードに当接させて実装する側面実装型発光装置に関するものであり、特に、半田による実装時のマンハッタン現象（浮き上がり）を防止したものに関する。

従来の側面実装型の発光装置としては、発光素子が実装された基板の背面側に突出するベース部を取り付け、そのベース部に端子を設けた発光ダイオード（特許文献１、図２参照）や、基板の表面から背面に回り込むように半田電極を設け、その半田電極の回り込んだ側面部分を半田付けすることで側面実装する電子部品（特許文献２、図２参照）が知られている。

その他、発光素子の構造として、発光素子の背面側に電極と支持用の突起を設け、基板に側面実装するものが知られている（特許文献３、図４参照）。

特開２０１３−４１８６５号公報特開２０００−３６６２１号公報特開２０１３−６９８３４号公報

上記特許文献１の発光ダイオードでは、半田の張力により基板が浮き上がることを防ぐため、基板の背面にベース部を取り付けることが必要であり、部品点数が多くなると共に構造が複雑になるという問題があった。また、特許文献２の電子部品では、基板の表面から背面に回り込むように、両面配線が必要であり、製造工程とコストが増加するという問題があった。

更に、特許文献１及び３の構造では、発光素子や基板の背面方向に部品が突出するため、前後方向の厚みが増し、特許文献２の構造では、基板の左右に半田が付着するため、左右方向に実装用のスペースを確保することが必要になるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、より簡素な構造で半田実装時の浮き上がりを防ぐと共に、最小限のスペースで実装することが可能な側面実装型発光装置を提供することにある。

本発明の発光装置は、基板と、該基板上に設けられた配線パターンと、該配線パターン上に実装された発光素子と、該発光素子及び前記配線パターンの一部を封止する封止樹脂と、を備え、前記基板の実装側側面をマザーボードに当接させて実装する側面実装型発光装置であって、前記配線パターンにおける端子電極は、前記基板の表面側にのみ形成され、前記端子電極の実装側端面は、前記基板の実装側側面に対して面一となるように前記封止樹脂の外側にのみ形成され、前記封止樹脂は、少なくとも基板の実装側側面に対して面一となるように形成された側面を有するものである。

この側面実装型発光装置における前記配線パターンは、前記端子電極から前記封止樹脂内に引き込む導入部を有し、前記端子電極に付着する半田の前記マザーボードからの高さ以上の距離だけ前記基板の実装側側面から離れた位置に前記導入部を形成したものとなっている。

また、この側面実装型発光装置における前記配線パターンは、前記端子電極から前記封止樹脂内に引き込む導入部を有し、前記マザーボード側に開口するスリットを前記導入部に設けたものとなっている。この配線パターンにおける前記スリットは、前記端子電極に付着する半田の前記マザーボードからの高さ以上の長さに形成されている。

上記側面実装型発光装置における前記端子電極の端面は、前記基板の実装側側面のみと面一となっている。また、前記端子電極の実装側端面には、金メッキ又は半田メッキを施したものとなっている。

本発明の側面実装型発光装置では、基板の相対する端部にそれぞれ形成される端子電極を基板の表面側にのみ形成している。このため、基板の実装側側面をマザーボードに当接させて実装すると、基板の表面側に設けられた端子電極がマザーボード上に垂直に立ち、その端子電極とマザーボードとの間に架け渡すように半田が塗布される。このときに、基板の表面側に突出している封止樹脂がマザーボードに当接しているので、半田により基板が表面側に引っ張られても基板が倒れたり浮き上がったりするマンハッタン現象を防ぐことができる。

また、この側面実装型発光装置では、実装面となる基板の実装側側面と面一となる端子電極の実装側端面を封止樹脂の外側にのみ形成したものとなっている。これにより、半田実装する際に、半田が端子電極に沿って流れても、端子電極の実装側端面が封止樹脂内に設けられていないため、半田が封止樹脂との間に入って封止樹脂に剥がれや隙間が生じることがなく、封止樹脂とマザーボードとの間に半田が流れ込んで封止樹脂が浮くことも防止することができる。

また、配線パターンにおける端子電極から封止樹脂内に引き込む導入部を、半田の高さ以上の距離だけ実装位置から離間させるか、または、導入部にマザーボード側に開口するスリットを設けているので、端子電極に付着した半田が封止樹脂側に流れることをより確実に防ぐことができる。

更に、端子電極の端面を実装面となる基板の実装側側面のみと面一とすることで、半田が基板の他の側面や背面に流れ込むことを防ぐことができ、また、端子電極の実装側端面に金メッキ又は半田メッキを施すことで、端子電極だけに半田が付き易くすることができる。

更にまた、基板の表面側に端子電極を設けて半田付けすることで、半田フィレットが封止樹脂に並ぶように形成され、発光装置の前後左右に半田が飛び出すことがなく、最小限のスペースで実装することができる。

本発明の一実施形態に係る側面実装型発光装置を示す表面側斜視図である。図１に示す側面実装型発光装置の背面側斜視図である。図１に示す側面実装型発光装置の正面図である。図３に示す側面実装型発光装置の断面図である。図１に示す側面実装型発光装置をマザーボードに実装した状態を示す側面図である。図５に示す側面実装型発光装置の斜視図である。図６に示す側面実装型発光装置の一部変更例を示す斜視図である。図６に示す側面実装型発光装置の他の一部変更例を示す斜視図である。

図１乃至図４に示す本発明の一実施形態に係る側面実装型発光装置１は、樹脂、金属、合金等からなる横長矩形状の基板２と、その表面側に印刷、メッキ等で形成された配線パターン３，４と、配線パターン３，４にダイボンド、ワイヤーボンド、フリップチップ等で実装された発光ダイオード等の発光素子５と、発光素子５及び配線パターン３，４の一部を封止するエポキシ樹脂、シリコン樹脂等からなる封止樹脂６と、を備えている。

本実施形態における基板２は、図１及び図３等に示すように、図中左右方向に長い矩形状をなし、その中央に発光素子５が実装されている。封止樹脂６は、発光素子５を封止するため、基板２の中央に設けられており、基板２の左右端部が封止樹脂６の外側に飛び出した状態になっている。また、基板２は、図５に示すように、その長手方向の実装側側面２ａが実装面となってマザーボード７に突き当てられて実装される。また、封止樹脂６は、少なくとも基板２の実装側側面２ａに対してその側面６ａが面一となるように成形されている。

配線パターン３，４は、基板中央付近に設けられる発光素子５をワイヤー５ａ，５ｂによって実装接続する実装パターン部３ａ，４ａと、基板２の左右端部の表面側にのみ設けられた端子電極３ｂ，４ｂと、実装パターン部３ａ，４ａと端子電極３ｂ，４ｂをそれぞれ接続する導入部３ｃ，４ｃを有している。この配線パターン３，４の実装パターン部３ａ，４ａと導入部３ｃ，４ｃの一部は、封止樹脂６に覆われており、導入部３ｃ，４ｃの一部と端子電極３ｂ，４ｂは、封止樹脂６の外側に位置している。また、実装パターン部３ａ，４ａと導入部３ｃ，４ｃは、基板２の短手方向の幅よりも幅が狭くなるように形成されており、端子電極３ｂ，４ｂは、少なくとも基板２の表面の実装側側面２ａとの境目まで形成されている。

また、本実施形態における配線パターン３，４の端子電極３ｂ，４ｂは、図１及び図４に示すように、基板２の実装側側面２ａ側にある実装側端面３ｄ，４ｄが基板２の実装側側面２ａに対して面一となるように形成されている。また、本実施形態における端子電極３ｂ，４ｂの実装側端面３ｄ，４ｄは、配線パターン３，４が封止樹脂６の外側に設けられていることから、封止樹脂６の外側にのみ形成されている。

上記構成からなる本実施形態の側面実装型発光装置１は、図５及び図６に示すように、マザーボード７に基板２の実装側側面２ａを当接させ、端子電極３ｂ，４ｂとマザーボード７上のパターン８との間に架け渡すように半田９，１０を塗布することでマザーボード７上に半田実装される。この状態において、半田９，１０が付着した基板２の表面側には、封止樹脂６が突出しており、この封止樹脂６の側面６ａが基板２の実装側側面２ａと共にマザーボード７に当接する。これにより、半田９，１０の張力で基板２が表面側（図５において左方向）に引っ張られても、封止樹脂６がマザーボード７に突き当たることで基板２が倒れること或いは浮くことを防いでいる。

また、半田９，１０は端子電極３ｂ，４ｂに沿って流れることがあるが、この側面実装型発光装置１では、端子電極３ｂ，４ｂが基板２の表面のみに形成されているため、左右の側面や背面側に回り込むことがない。このため、半田９，１０の半田量のバランスが崩れて半田の剥がれによる浮きが生じることを防いでいる。また、端子電極３ｂ，４ｂの実装側端面３ｄ，４ｄは封止樹脂６の外側にあり、半田９，１０が封止樹脂６の方向へ流れにくい構造になっている。

更に、半田９，１０が封止樹脂６の方向へ流れにくくするため、図３に示すように、配線パターン３，４の導入部３ｃ，４ｃを、半田９，１０のマザーボード７からの高さ以上の距離だけ基板２の実装側側面２ａから離れるように、二点鎖線で示すような切込み３ｅ，４ｅを入れても良い。このように構成することで、半田９，１０は封止樹脂６の方向に流れることがなくなる。これにより、封止樹脂６と基板２との間、あるいは封止樹脂６とマザーボード７との間に半田が入り込んで、封止樹脂６の剥がれやマザーボード７からの浮きを防ぐことができる。

また、図７に示すように、配線パターン３，４の導入部３ｃ，４ｃに、マザーボード７の方向に開口するスリット３ｆ，４ｆを設けても、封止樹脂６の方向に半田が流れることを防ぐことができる。このスリット３ｆ，４ｆに関しても、半田９，１０のマザーボード７からの高さ以上の長さに形成することで、確実に封止樹脂６方向への半田の流れを防ぐことができる。

更に、前記のスリット３ｆ、４ｆに加えて、図８に示すように、端子電極３ｂ，４ｂの図中上方及び側方の端面３ｇ，４ｇ，３ｈ，４ｈが基板２の上方及び側方の側面２ｂ，２ｃ，２ｄから離れるように形成し、図１に示す実装側端面３ｄ，４ｄだけが基板２の実装側側面２ａと面一となるように形成することで、半田が側面２ｂ，２ｃ，２ｄに回り込むことを防ぐことができる。これにより、半田９，１０の半田量のバランスが崩れることを防ぐことができる。

一方、端子電極３，４の切断面には、バリができたり、下地金属が露出して酸化することで、半田が付きにくい状態になることがある。そこで、図１に示す端子電極３，４の実装側端面３ｄ，４ｄに金メッキ又は半田メッキを施すことで、実装側端面３ｄ，４ｄに半田９，１０が付き易くすることができる。これにより、半田９，１０が他に流れることを防ぐこともできる。

１側面実装型発光装置
２基板
３，４配線パターン
３ａ，４ａ実装パターン部
３ｂ，４ｂ端子電極
３ｃ，４ｃ導入部
３ｄ，４ｄ実装側端面
３ｅ，４ｅ切込み
３ｆ，４ｆスリット
３ｇ，４ｇ，３ｈ，４ｈ端面
５発光素子
５ａ，５ｂワイヤー
６封止樹脂
６ａ側面
７マザーボード
８パターン
９，１０半田

Claims

基板と、該基板上に設けられた配線パターンと、該配線パターン上に実装された発光素子と、該発光素子及び前記配線パターンの一部を封止する封止樹脂と、を備え、前記基板の実装側側面をマザーボードに当接させて実装する側面実装型発光装置であって、
前記配線パターンにおける端子電極は、前記基板の表面側にのみ形成され、
前記端子電極の実装側端面は、前記基板の実装側側面に対して面一となるように前記封止樹脂の外側にのみ形成され、
前記封止樹脂は、少なくとも基板の実装側側面に対して面一となるように形成された側面を有する側面実装型発光装置。
前記配線パターンは、前記端子電極から前記封止樹脂内に引き込む導入部を有し、前記端子電極に付着する半田の前記マザーボードからの高さ以上の距離だけ前記基板の実装側側面から離れた位置に前記導入部を形成した請求項１に記載の側面実装型発光装置。
前記配線パターンは、前記端子電極から前記封止樹脂内に引き込む導入部を有し、前記マザーボード側に開口するスリットを前記導入部に設けた請求項１に記載の側面実装型発光装置。
前記スリットは、前記端子電極に付着する半田の前記マザーボードからの高さ以上の長さに形成された請求項３に記載の側面実装型発光装置。
前記端子電極の端面は、前記基板の実装側側面のみと面一となる請求項１乃至４のいずれか一つに記載の側面実装型発光装置。
前記端子電極の実装側端面に、金メッキ又は半田メッキを施した請求項１乃至４のいずれか一つに記載の側面実装型発光装置。