KR101014222B1

KR101014222B1 - 환상 사광 조명장치의 제조 방법과 플렉시블 배선기판

Info

Publication number: KR101014222B1
Application number: KR1020040019724A
Authority: KR
Inventors: 도요타마코토; 도요다신; 요시다히토시
Original assignee: 가부시키가이샤 모리텍스
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2011-02-14
Also published as: US6972207B2; US20040206968A1; JP2004288476A; JP4198498B2; KR20040084727A; US20050272277A1; CN1533226A; CN100544541C

Abstract

발광소자를 장착하는 배선 패턴의 원호형상에 맞는 특수한 지그를 사용하지 않고 배선기판을 확실하게 지지할 수 있게 하여, 납땜의 작업성을 향상시키는 동시에, 지그교환·지그관리의 번거로움을 없애고, 더욱이, 플로 납땜 장치로 납땜하는 경우라도 배선기판이 느슨해지거나 변형되지 않게 한다.

정형의 베이스 필름(5)에, 그 패턴 형상을 따라 절단했을 때에 발광소자 배열면이 되는 납작머리 원추형을 전개한 형상에 대응하는 복수의 원호 띠 형상 배선 패턴(6)을 연속시켜서 사행 띠 형상으로 형성한 플렉시블 배선기판(1)을 사용하고, 원호 띠 형상 배선 패턴(6)에 발광소자(9)를 세팅하여 납땜한 후, 그 원호 띠 형상 배선 패턴(6) 부분을 잘라내어 발광소자 어레이(4)를 형성하여 배열면(3)에 고정하도록 했다.

배선기판, 발광소자, LED 어레이, 베이스 필름, 배선 패턴, 납땜, 전극

Description

환상 사광 조명장치의 제조 방법과 플렉시블 배선기판{METHOD OF MANUFACTURING ANNULAR OBLIQUE LIGHT ILLUMINATION APPARATUS AND FLEXIBLE WIRING SUBSTRATE}

도 1은 본 발명에 관계되는 플렉시블 배선기판을 도시하는 설명도,

도 2는 환상 사광 조명장치를 도시하는 설명도,

도 3은 원호 띠 형상 패턴 형상의 치수를 도시하는 설명도,

도 4는 제조 공정의 일부를 도시하는 설명도,

도 5는 제조 공정의 일부를 도시하는 설명도,

도 6은 제조 공정의 일부를 도시하는 설명도,

도 7은 다른 플렉시블 배선기판을 도시하는 설명도,

도 8은 다른 플렉시블 배선기판을 도시하는 설명도,

도 9는 종래 기술을 도시하는 설명도이다.

(부호의 설명)

1 플렉시블 배선기판 2 환상 사광 조명장치

3 발광소자 배열면 4 LED 어레이(발광소자 어레이)

5 베이스 필름 6 원호 띠 형상 배선 패턴

7 연결용 배선 패턴 8 사행 띠 형상의 패턴

9 LED(발광소자) 10 전극

21, 31 플렉시블 배선기판 22 환상 띠 형상 배선 패턴

32 원호 띠 형상 배선 패턴

본 발명은, 납작머리 원추형의 내주면을 발광소자 배열면으로 하는 환상 사광(斜光) 조명장치의 제조 방법 및 그것에 사용하는 플렉시블 배선기판에 관한 것이다.

제품검사 등에 사용하는 LED 환상 사광 조명장치(2)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 환상 프레임(F)의 내측에 납작머리 원추면으로 이루어지는 발광소자 배열면(3)이 형성되고, 이 배열면(4)에 LED(발광소자; 9…)를 실장한 배선기판(41)이 부착되어 있다.

이러한, 기판에 환상 사광 조명장치(2)를 제조하는 경우, 종래는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 원호 띠 형상의 배선 패턴(42)에 따른 원호 띠 형상의 플렉시블 배선기판(41)을 평면 형상으로 지지하고 그 스루홀(11)에 LED(9…)의 전극을 꽂아 넣고, 이것을 납땜한 후, 원호 띠 형상의 플렉시블 배선기판(41)의 끝부끼리를 연결하여 납작머리 원추형상으로 한 상태에서, 배열면(3)에 고정하도록 하고 있다(특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1) 일본 특허 제2975893호 공보 참조

이것에 의하면, 납땜할 때는 배선기판(41)을 평면상태로 지지하고, 플로 납땜 장치에 의해 모든 LED(9…)를 동시에 납땜할 수 있으므로, 개개의 LED(9…)를 납땜하는 번거로운 작업을 없앨 수 있다.

그렇지만, 원호 띠 형상의 배선기판(41)을 확실하게 평면형상으로 지지하기 위해서는, 전용 지그가 필요하게 될 뿐만 아니라, 그 배선 패턴(42)의 원호형상은, 배열면(3)의 직경, 폭, 경사에 따라 완전히 다르기 때문에, 개개의 원호형상마다 다른 형상의 전용 지그를 준비할 필요가 있다.

게다가, 콘베이어 등에 고정하여 플로 납땜 장치에 자동 공급하는 경우에, 그 생산 효율을 고려하면, 원호형상의 종류마다 수십개 정도의 전용 지그가 필요하게 되므로, 전체로 방대한 수의 지그를 관리해야 한다.

또, 1의 형상의 배선기판(41)에 대하여 납땜을 행하고 있던 라인에서, 그 작업이 종료되고, 다음에 다른 형상의 배선기판(41)에 대해 납땜을 행하는 경우에, 모든 지그를 교환해야 한다는 번거로움이 있다.

더욱이, 배선기판(41)이 비대칭이기 때문에 지그형상도 복잡해져, 이것을 방형 테두리로 지지하려고 하면, 눌려져 있지 않은 끝 가장자리부가 LED(9…)의 무게로 배선기판(41)이 느슨해지거나 변형되버려, 납땜 불량을 발생시킨다는 문제가 있었다.

그래서 본 발명은, 발광소자를 장착하는 배선 패턴의 원호형상에 맞는 특수한 지그를 사용하지 않고 배선기판을 확실하게 지지할 수 있게 하여, 납땜 작업성 을 향상시키는 동시에, 지그 교환·지그 관리의 번거로움을 없애고, 더욱이, 플로 납땜 장치로 납땜하는 경우라도 제품불량을 발생시키지 않도록 하는 것을 기술적 과제로 하고 있다.

이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 납작머리 원추형의 내주면을 발광소자 배열면으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법에 있어서, 정형의 베이스 필름에, 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상의 복수의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴이 사행 띠 형상으로 연속 형성된 플렉시블 배선기판을 사용하여, 상기 원호 띠 형상 배선 패턴 부분에 발광소자의 전극을 꽂아 넣어서 납땜한 후, 그 원호 띠 형상 배선 패턴 부분을 잘라내어 발광소자 어레이를 형성하고, 이 발광소자 어레이를 상기 배열면에 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 정형의 베이스 필름에 원호 띠 형상 배선 패턴을 연속 형성한 플렉시블 배선기판이 배선 패턴의 원호형상에 관계 없이 지그 형상에 맞추어 규격화되어 있으므로, 많은 종류의 지그를 준비할 필요가 없다.

이 때, 베이스 필름을 예를 들면 방형으로 형성하면, 지그로서 방형의 범용 테두리를 사용할 수 있어, 지그의 제조 비용이 들지 않는다.

더욱이, 베이스 필름을 긴장시켜서 고정하는 것만으로 간단히 지지할 수 있고, 게다가, 그 전체 둘레를 확실하게 지지할 수 있으므로, 배선기판이 느슨해지거나 변형되거나 하여 납땜 불량을 일으키는 일이 거의 없다.

또, 하나의 베이스 필름상에 복수의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패 턴이 형성되어 있으므로, 생산 효율이 높다.

더욱이, 각 배선 패턴끼리를 직접 또는 연결용 배선 패턴을 통하여 연속시켜서 사행 띠 형상 배선 패턴을 형성하고 있으므로, 그 일단측에서 타단측까지 하나의 회로를 형성할 수 있고, 납땜이 종료된 시점에서, 각 패턴에 실장된 LED를 점등시켜서 한번에 제품검사를 행하게 할 수도 있다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 관계되는 플렉시블 배선기판을 도시하는 설명도, 도 2는 환상 사광 조명장치를 도시하는 설명도, 도 3은 원호 띠 형상 패턴 형상의 치수를 도시하는 설명도, 도 4∼도 6은 제조 공정을 도시하는 설명도, 도 7 및 도 8은 본 발명에 관계되는 다른 플렉시블 배선기판을 도시하는 설명도이다.

도 1에 도시하는 플렉시블 배선기판(1)은, 환상 사광 조명장치(2)(도 2 참조)의 환상 프레임(F) 내측에 형성된 납작머리 원추형의 내주면으로 이루어지는 발광소자 배열면(3)에 부착되는 LED 어레이(발광소자 어레이; 4)를 형성하기 위한 것이다.

이 플렉시블 배선기판(1)은, 정형의 베이스 필름(5)에, 패턴 형상을 따라 절단했을 때에 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상으로 되는 복수의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴(6…)이 연결용 배선 패턴(7)을 통하여 사행 띠 형상으로 연속 형성되고, 그 사행 띠 형상의 패턴(8)이 더욱 복수열 형성되어 있다.

또한, 베이스 필름(5)은, 원호 띠 형상 배선 패턴(6)의 형상에 관계없이, 예 를 들면 도 4에 도시하는 바와 같은 플로 납땜 장치의 캐리어(지그; C)에 부착할 수 있도록 규격화된 형상·치수의 것이 사용되고, 본 예에서는 범용 기판을 납땜할 때에 사용하는 범용 캐리어에 장착가능한 크기의 대략 방형의 필름이 사용되고 있다.

배열면(3)의 형상과 각 원호 띠 형상 배선 패턴(6)의 형상은, 배열면(3)의 경사각(θ), 바닥면 개구부의 반경(r), 높이(h)로 하고(도 2 참조), 원호 띠 형상 배선 패턴(6)의 외측 반경(R₁), 내측 반경(R₂), 중심각(α)으로 하면(도 3 참조),

R₁=r/cosθ……… (1)

R₁-R₂=h/sinθ……… (2)

r/R₁=α/2π……… (3)

의 관계로 표시된다.

예를 들면, 배열면(3)의 경사각(θ)=60°, 바닥면 개구부의 반경(r)=2.5cm, 높이(h)=1.5cm로 하면, (1)∼(3)식으로부터, 원호 띠 형상 배선 패턴(6)의 외측 반경(R₁)=5cm, 내측 반경(R₂)≒3.3cm, 중심각(α)=180°가 된다.

원호 띠 형상 배선 패턴(6)에는 LED(발광소자)(9…)의 전극(10)을 꽂아 넣기 위한 스루홀(11)이 형성되는 동시에, 각 스루홀(11)의 이면측에는 전극(10)을 납땜하는 랜드(12)가 형성되어 있다.

또한, 각 배선 패턴(6…)은, LED(9)를 실장한 상태에서 검사용의 폐회로가 형성되도록 설계되어 있고, 그 검사 단자(13)가 베이스 필름(5)에 형성되어 있다.

또, 사행 띠 형상의 패턴(8)을 베이스 필름(5)으로부터 간단히 잘라낼 수 있도록, 그 패턴(8)의 양측을 따라 미싱선(14)이 형성되고, 원호 띠 형상 배선 패턴(6)과 연결용 배선 패턴(7) 사이에 절취선(15)이 그려져 있다.

이 플렉시블 배선기판(1)을 사용하여 환상 사광 조명장치(2)를 제조하는 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 플렉시블 배선기판(1)을 방형 테두리 형상의 캐리어(지그; C)에 펼친 상태로 부착한다.

플렉시블 배선기판(1)의 베이스 필름(5)은 대략 방형으로 형성되어 있으므로, 베이스 필름(5)을 펼친 상태에서 그 4변을 고정하면 확실하게 고정할 수 있다.

또, 베이스 필름(5)은, 캐리어(C)의 형상에 맞추어 규격화되어 있으므로, 캐리어(C)는 1종류 있으면 충분하다.

이어서, 원호 띠 형상 배선 패턴(6)의 스루홀(11)에 LED(9…)의 전극(10)을 꽂아넣어 가고, 모든 스루홀(11)에 LED(9…)를 꽂아넣은 후, 전극(10)을 랜드(12)에 납땜한다.

이 때, 도 5에 도시하는 바와 같이, 캐리어(C)에 고정한 배선기판(1)의 이면측을 플로 납땜 장치의 땜납액면에 접촉시키면, 간단하게 납땜을 행할 수 있고, 게다가, 베이스 필름(5)은 펼친 상태에서 평면형상으로 단단히 지지되어 있으므로, LED(9…)의 무게가 있어도 원호 띠 형상 패턴(6)이 느슨해지거나 왜곡되거나 하지 않아, 이것에 기인하는 납땜 불량을 일으키는 일이 없다.

그리고, LED(9…)의 실장이 종료된 시점에서, 검사 단자(13)로부터 전력을 공급하여 LED(9…)의 점등 확인을 행하면, 복수의 원호 띠 형상 배선 패턴(6)에 대해서 배선기판(1)마다 동시에 통전검사를 행할 수 있다.

여기에서, LED(9…)가 모두 점등하면 모든 패턴(6)에 대하여 통전검사는 합격이므로, 그 검사 시간을 단축할 수 있다.

또, 하나라도 점등하지 않는 LED가 있으면, 회로불량, 소자불량으로 생각되므로, 재검사부문으로 돌려서 상세하게 검사하면 된다.

이어서, 통전검사를 합격한 원호 띠 형상 패턴(6)의 부분을 잘라내면 원호 띠 형상의 LED 어레이(4)가 형성된다.

이 때, 가위나 커터 등으로, 사행 띠 형상의 패턴(8)의 양측에 형성된 미싱 선(14)을 따라 절단하는 동시에, 원호 띠 형상 패턴(6)과 연결용 배선 패턴(7)을 절취선(15)으로부터 잘라내면 된다. 또한, 미싱선(14)은, 고주파 미싱 등에 의해 베이스 필름을 볏겨낼 수 있게 취약화시킨 것이라도, 인쇄된 절단선이라도 좋다.

그리고 최후에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원호 띠 형상 패턴(6)의 끝부끼리를 연결하면, LED 어레이(4)는 납작머리 원추형상이 되므로, 이것을 발광소자 배열면(3)에 고정하고, 필요한 전기접속을 행하면, 환상 사광 조명장치(2)가 완성된다.

도 7은 본 발명에 관계되는 다른 플렉시블 배선기판을 도시한다. 또한, 도 1과 중복하는 부분은 동일부호를 붙여서 상세 설명을 생략한다.

본 예의 플렉시블 배선기판(21)은, 방형의 정형 베이스 필름(5)에, 미리 설정된 중심각(α)으로 절단했을 때에 LED 배열면(3)에 장착할 수 있는 원호 띠 형상 으로 되는 복수의 발광소자 실장용 환상 띠 형상 배선 패턴(22)이 형성되어 있다.

이 환상 띠 형상 패턴(22)은, 원형이라도 타원형이라도 좋고, 예를 들면, 배열면(3)의 경사각(θ)=60°의 경우, 중심각(α)=180°이기 때문에, 이것들을 마주보게 하여 원형으로 해도, 또, 연결용 배선 패턴(7)을 끼워서 타원형으로 해도 좋고, 절취선(23) 및 미싱선(14)을 따라 절단하면, 하나의 환상 띠 형상 배선 패턴(22)이 두개의 원호 띠 형상 부분(24)으로 나누어지게 되어 있다.

이 플렉시블 배선기판(21)을 사용하여, 환상 사광 조명장치(2)를 제조하는 경우, 상술과 마찬가지로, 배선기판(21)을 캐리어(C)에 고정하여 배선 패턴(22)의 원호 띠 형상 부분(24)에 형성된 스루홀(11)에 LED(9…)의 전극(10)을 꽂아넣고, 이 전극(10)을 배선 패턴(22)에 납땜한 후, 검사 단자(13)로부터 전력을 공급하여 통전검사를 행하고, LED(9…)가 실장된 원호 띠 형상 부분(24)을 잘라내어 LED 어레이(4)를 형성하고, 이 LED 어레이(4)의 끝부끼리를 연결시켜서 납작머리 원추형상으로 한 것을, LED 배열면(3)에 고정하면 된다.

또, 도 8은 본 발명에 관계되는 다른 플렉시블 배선기판을 도시한다. 또한, 도 1과 중복되는 부분은 동일부호를 붙여서 상세 설명을 생략한다.

본 예의 플렉시블 배선기판(31)은, 절취선(33) 및 미싱선(14)을 따라 절단했을 때에, 배열면(3)의 납작머리 원추형을 전개한 형상으로 되는 1 이상의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴(32)이, 방형의 정형 베이스 필름(5)에 형성되어 있다.

각 원호 띠 형상 배선 패턴(32)은, 배열면(3)의 경사각(θ)=75°의 경우, 중 심각(α)≒90°로 형성되어 있다.

이 플렉시블 배선기판(31)을 사용하여, 환상 사광 조명장치(2)를 제조하는 경우, 전술과 마찬가지로, 배선기판(31)을 캐리어(C)에 부착하고, 배선 패턴(32)에 형성된 스루홀(11)에 LED(9…)의 전극(10)을 꽂아넣고, 이 전극(10)을 배선 패턴(32)에 납땜한 후, 검사 단자(13)로부터 전력을 공급하여 통전검사를 행하고, LED(9…)가 실장된 배선 패턴(32)을 잘라내어 LED 어레이(4)를 형성하고, 이 LED 어레이(4)의 끝부끼리를 연결하여 납작머리 원추형상으로 한 것을, LED 배열면(3)에 고정하면 된다.

도 7 및 도 8에 도시하는 어느 프린트 배선기판(21 및 31)도, 베이스 필름(5)은 대략 방형으로 형성되어 있으므로, 캐리어(C)에 의해 그 4변을 확실하게 고정할 수 있다.

또, 베이스 필름(5)은, 환상 띠 형상 배선 패턴(22)이나 원호 띠 형상 배선 패턴(32)의 형상에 관계가 없는 일정 형상이기 때문에, 지그를 사용하여 고정하는 경우라도 지그는 1종류 있으면 충분하다.

더욱이, 배선기판(21 및 31)의 이면측을 플로 납땜 장치의 땜납액면에 접촉시켜서 납땜을 행할 때에, 베이스 필름(5)은 펼친 상태에서 단단히 지지되므로, LED(9…)의 무게가 있어도 환상 띠 형상 패턴(22)이나 원호 띠 형상 배선 패턴(32)이 느슨해지거나 변형되거나 하지 않아, 이것에 기인하는 납땜 불량을 일으키는 일이 없다.

또한, 상술의 설명에서는, 플로 납땜 장치에 의해 납땜하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 수작업으로 납땜하는 경우라도, 배선기판(1)을 고정하기 쉬우므로, 작업성이 좋다는 장점이 있다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 원호 띠 형상의 배선기판을 사용하는 것이 아니라, 원호 띠 형상의 배선 패턴을 형성한 예를 들면 방형의 정형 배선기판을 사용하고 있고, 배선 패턴의 형상에 관계없이 1종류의 지그로 확실하게 배선기판을 지지할 수 있으므로, 지그교환·지그관리의 번거로움이 없고, 더욱이 플로 납땜 장치 등으로 납땜할 때에 배선기판이 느슨해지거나 변형되거나 하기 어려우므로, 납땜 불량에 기인하는 제품불량을 발생시키는 일이 없다는 대단히 우수한 효과를 이룬다.

Claims

납작머리 원추형의 내주면을 발광소자 배열면으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법에 있어서,

정형의 베이스 필름에, 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상의 복수의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴이 사행 띠 형상으로 연속 형성된 플렉시블 배선기판을 사용하고, 상기 원호 띠 형상 배선 패턴 부분에 발광소자의 전극을 꽂아넣어서 납땜한 후, 그 원호 띠 형상 배선 패턴 부분을 잘라내어 발광소자 어레이를 형성하고, 이 발광소자 어레이를 상기 배열면에 고정하는 것을 특징으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법.
납작머리 원추형의 내주면을 발광소자 배열면으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법에 있어서,

정형의 베이스 필름에, 미리 설정된 중심각으로 절단했을 때에 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상의 1이상의 발광소자 실장용 환상 띠 형상 배선 패턴이 형성된 플렉시블 배선기판을 사용하고, 상기 중심각에 대응하는 원호 띠 형상 부분에 발광소자의 전극을 꽂아넣어 납땜한 후, 그 원호 띠 형상 부분을 잘라내어 발광소자 어레이를 형성하고, 이 발광소자 어레이를 상기 배열면에 고정하는 것을 특징으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법.
납작머리 원추형의 내주면을 발광소자 배열면으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법에 있어서,

정형의 베이스 필름에, 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상의 1이상의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴이 형성된 플렉시블 배선기판을 사용하고, 상기 배선 패턴 부분에 발광소자의 전극을 꽂아넣어 납땜한 후, 그 배선 패턴 부분을 잘라내어 발광소자 어레이를 형성하고, 이 발광소자 어레이를 상기 배열면에 고정하는 것을 특징으로 하는 환상 사광 조명장치의 제조 방법.
환상 사광 조명장치의 발광소자 배열면이 되는 납작머리 원추형의 내주면에 부착하는 발광소자 어레이를 형성하기 위한 플렉시블 배선기판으로서,

정형의 베이스 필름에, 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상이 되는 복수의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴이 직접 또는 연결용 배선 패턴을 통하여 사행 띠 형상으로 연속 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선기판.
환상 사광 조명장치의 발광소자 배열면이 되는 납작머리 원추형의 내주면에 부착하는 발광소자 어레이를 형성하기 위한 플렉시블 배선기판으로서,

정형의 베이스 필름에, 미리 설정된 중심각으로 절단했을 때에 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상이 되는 1이상의 발광소자 실장용 환상 띠 형상 배선 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선기판.
환상 사광 조명장치의 발광소자 배열면이 되는 납작머리 원추형의 내주면에 부착하는 발광소자 어레이를 형성하기 위한 플렉시블 배선기판으로서,

정형의 베이스 필름에, 상기 납작머리 원추형을 전개한 형상에 대응하는 1이상의 발광소자 실장용 원호 띠 형상 배선 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선기판.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정형의 베이스 필름이 방형인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선기판.