(57)【要約】【課題】ロールｔｏロール方式で用いる部品実装基板をこれに実装された電子部品を破損や劣化させることなく管理することができる方法を提供する。【解決手段】複数の電子部品が実装された可撓性を有する部品実装基板を巻芯に巻き取りロールにして管理するにあたり、前記ロールの巻芯が鉛直方向に対して平行となるように前記ロールを保持する。【選択図】図１
2014116437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品が実装された可撓性を有する部品実装基板を巻芯に巻き取りロールにして管理するにあたり、前記ロールの巻芯が鉛直方向に対して平行となるように前記ロールを保持することを特徴とする部品実装基板の管理方法。
【請求項２】
前記電子部品は発光素子であることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板の管理方法。
【請求項３】
前記部品実装基板上に前記電子部品を封止する封止部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装基板の管理方法。
【請求項４】
前記ロールは、前記ロールを保持する保持部材で保持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の部品実装基板の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールｔｏロール方式で用いる部品実装基板の管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル基板にＬＥＤチップが実装された発光装置をロールｔｏロール方式により連続的に製造する方法が提案された（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来の方法で用いられるフレキシブル基板には、ＬＥＤチップをはじめとして種々の電子部品が実装されるものと考えられるが、従来の方法では、発光装置の製造中や完成後における発光装置の保管中や搬送中に、これら電子部品のいくつかが破損や劣化してしまうことがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、ロールｔｏロール方式で用いる部品実装基板をこれに実装された電子部品を破損や劣化させることなく管理することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により、解決される。すなわち、複数の電子部品が実装された可撓性を有する部品実装基板を巻芯に巻き取りロールにして管理するにあたり、前記ロールの巻芯が鉛直方向に対して平行となるように前記ロールを保持することを特徴とする部品実装基板の管理方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る部品実装基板の管理方法を示す図である。
【図２】水平にした状態で放置されたロールを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る部品実装基板の概略構成を示す図である。
【図４】ロールｔｏロール方式によって複数の電子部品が実装された部品実装基板がロールに巻き取られる様子の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る保持部材を説明する図である。
【図６】本発明の実施例１において部品実装基板を巻芯に巻き取る様子を示す図である。
【図７】本発明の実施例１において部品実装基板を巻芯に巻き終えた様子を示す図である。
【図８】本発明の実施例１の方法で管理されるロールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態を説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る部品実装基板の管理方法を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ-Ａ断面を示す図である。なお、以下の説明では、電子部品８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅなどを電子部品８と総称することがあり、封止部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅなどを封止部材１０と総称することがある。
【００１０】
図１に示すように、本発明の実施形態では、複数の電子部品８が実装された可撓性を有する部品実装基板６を巻芯２に巻き取りロール１にして管理するにあたり、ロール１の巻芯２が鉛直方向に対して平行となるようにロール１を保持する。その理由は、次のとおりである。
【００１１】
図２は、水平にした状態で放置されたロールを示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ-Ａ断面を示す図である。
【００１２】
一般に、ロールｔｏロール方式においては、複数の電子部品８を実装された可撓性を有する部品実装基板６が巻芯２に巻き取られてロール１とされ、水平にした状態で保持される。
【００１３】
しかしながら、図２に示すように、ロール１を水平にした状態で放置すると、巻芯２の上方に位置する複数の電子部品（例：電子部品８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄなど）やこれらを封止する封止部材（例：封止部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄなど）が、これらの電子部品や封止部材よりも上方にある部品実装基板６や電子部品８ｅおよび封止部材１０ｅなどと、これら部品実装基板６や電子部品８ａなどよりも下方にある巻芯２などと、に挟まれて、より上方にある部品実装基板６などの荷重負荷を継続的に受けることになり、破損や劣化してしまう可能性がある。
【００１４】
そこで、本発明の実施形態では、ロール１の巻芯２が鉛直方向に対して平行となるようにロール１を保持するものとした。このようにすれば、複数の電子部品８やこれらを封止する封止部材１０が上記した荷重負荷を受けることがないため、ロールｔｏロール方式で用いる部品実装基板６をこれに実装された電子部品８や封止部材１０を破損や劣化させることなく管理することができる。
【００１５】
以下、各部材などについて詳述する。
【００１６】
［電子部品］
電子部品８には、例えば、発光素子や、発光素子駆動回路を構成する駆動電流を決定する固定抵抗器やトランジスタなどの素子や、過電流による破壊を防ぐヒューズや、整流するためのダイオードや、発光素子を静電気から保護するツェナーダイオードやバリスタなどを用いることができる。また、コネクタやワイヤーハーネスなどの外部から電源を供給されるための接続部材も電子部品として用いることができる。
【００１７】
（発光素子）
電子部品８の一例としての発光素子には、例えば、発光ダイオードチップ、発光ダイオードチップをパッケージングした表面実装型発光ダイオード、砲弾型発光ダイオード、チップサイズパッケージ型発光ダイオードなどを用いることができる。なお、発光ダイオードチップは、例えば、ｐ型半導体層と、光を放出する活性層と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と電気的に接続されるｐ側電極と、ｎ型半導体層と電気的に接続されるｎ側電極を有する。
【００１８】
発光ダイオードチップとしては、例えば、サファイア基板の上にＧａＮ系半導体が積層され、同一面側にｐ側電極とｎ側電極とを有する発光ダイオードが好適に用いられる。なお、実装用の電極と半導体層に接する電極との間には絶縁物が設けられ、且つ、実装用の電極が半導体層と接する電極より広い面積で設けられることが好ましい。これにより、発光素子にかかる力を広い面積で支えることができるため、発光素子の不良を低減することができる。
【００１９】
発光素子として発光ダイオードチップを用いる場合には、発光素子と発光素子外部との電気的接続は、ワイヤを用いる方式ではなく、部品実装基板６と発光素子のｐ側電極及びｎ側電極とを対向させて接続するフリップチップ方式で行われることが好ましい。これにより、巻芯２に巻かれた状態における部品実装基板６などの荷重負荷によってワイヤなどが変形または断線し、発光素子が不良となることを防止することができる。
【００２０】
なお、ワイヤを用いる場合であっても、本発明の実施形態によれば、巻芯２に巻かれた状態で部品実装基板６などの荷重負荷を軽減することができるため、ワイヤの変形または断線などの可能性を低くすることができ、好ましい。
【００２１】
（封止部材）
電子部品８は、封止部材１０によって封止されることが好ましい。これにより、電子部品８を保護することができる。電子部品８が発光ダイオードチップである場合には、封止部材で保護することが特に好ましい。封止部材１０の形状は、電子部品８を封止できればよいが、例えば、部品実装基板６上に凸形状になるよう設けられる。
【００２２】
電子部品８が発光素子である場合、これを封止する封止部材１０には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ガラスなどの透光性や耐光性に優れた材料を好適に用いることができる。
【００２３】
すなわち、これらの材料は、一般的な（発光を行わない）半導体の封止に用いられる封止部材よりも機械的強度が低いため（具体的には、軟らかいまたは脆い）、従来の方法では、ロールに巻かれた状態で部品実装基板６や他の電子部品８などの荷重負荷を継続的に受けて破損や劣化するおそれがある。
【００２４】
しかしながら、本発明の実施形態によれば、上記のとおり、このような破損や劣化を抑止することができるため、機械的強度が低い材料であっても封止部材１０として好適に用いることができる。
【００２５】
なお、透光性とは、発光素子からの光または波長変換部材によって波長変換された光を５０％以上透過させることをいう。
【００２６】
封止部材１０の形状は特に限定されるものではないが、特に、上部が下部（部品実装基板側）よりも小さくなるよう部品実装基板上に突出している形状、例えば半球形状やドーム形状は、部品実装基板６などの荷重負荷が封止部材１０の上部に集中して劣化や破損しやすいため、本発明の構成は特に有効である。例えば、直径が３〜４ｍｍ程度、高さが１〜２ｍｍ程度の略半球形状などの封止部材１０は、好ましく用いることができる。
【００２７】
また、電子部品８が発光素子である場合、これを封止する封止部材１０には、発光素子からの光を異なる波長の光に波長変換する波長変換部材、具体的には蛍光体を含有させてもよい。このようにすれば、白色、電球色をはじめとして、様々な色調、発光スペクトルを提供できるため、多種多様な市場の要求に対応できる。例えば、ＧａＮ系発光素子と、ＹＡＧ系蛍光体を用いれば、電子部品８としての発光素子から白色発光させることができる。
【００２８】
［部品実装基板］
図３は、本発明の実施形態に係る部品実装基板の概略構成を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ-Ａ部分を拡大した図である。
【００２９】
図３に示すように、部品実装基板６は、例えば、金属の配線パターン１４が設けられた可撓性を有する基体１２とこれに実装された電子部品（発光ダイオード）８とからなる。配線パターン１４は、電子部品８と電気的に接続される。部品実装基板６は、長手方向と短手方向を有し、短手方向がロール１の幅方向になるよう、ロール１に巻かれることが好ましい。これにより、容易に巻き取ることができる。
【００３０】
基体１２の材料としては、ポリイミドやポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性樹脂を好適に用いることができるが、これに限られるものではない。例えば、基体１２は、細長いテープ状の銅箔やアルミニウム箔を絶縁性樹脂で被覆することによって構成されていてもよい。
【００３１】
基体１２の厚みは、例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。基体１２の材料は、電子部品８の実装や、光反射率、他の部材との密着性などを考慮して、適宜選択することができる。例えば、電子部品８の実装にはんだを用いる場合には、耐熱性の高いポリイミドを用いることが好ましく、電子部品８に発光素子を用い、基体１２上に後述する反射膜（図示せず）を設けない場合には、光反射率の高い材料（例えば白色の材料）を用いることが好ましい。
【００３２】
配線パターン１４には、例えば、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔などを用いることができる。
【００３３】
図４は、ロールｔｏロール方式によって複数の電子部品が実装された部品実装基板がロールに巻き取られる様子の一例を示す図である。
【００３４】
まず、一方側のロール１ａを回転させることにより配線パターン１４が設けられた基体１２を他方側へ巻き出し、この巻き出された基体１２に複数の電子部品８が次々と実装される。そして、これらが封止部材１０によって次々と封止された後、図４に示すように、部品実装基板６が他方側にある巻芯２に巻き取られてロール１ｂとされる。本発明の実施形態は、この他方側におけるロール１ｂの管理方法を対象としている。
【００３５】
［反射膜］
基体１２には、反射膜（図示せず）が設けられていてもよい。反射膜によれば、発光素子から出た光を部品実装基板６の表面で効率よく反射させることができる。
【００３６】
反射膜には、白色フィラーや白色粉末などを含有している絶縁性で光反射率が高く耐熱や耐光性が高い樹脂を用いることが好ましい。このような材料の一例としては、例えば、ＴｉＯ２を含有するシリコーン樹脂やレジストなどを挙げることができる。
【００３７】
［ロールの巻芯］
ロール１の巻芯２には、例えば、樹脂を含浸した紙巻や硬質プラスチック製の円柱または中空の円筒を用いることができる。ロール１の巻芯２を鉛直方向に対して平行となるように安定して保持できるよう、比較的硬い部材をロール１の巻芯２として用いることが好ましい。複数の電子部品８や封止部材１０は、部品実装基板６の荷重負荷を受けることがないからである。
【００３８】
巻芯２の太さＸ（例：巻芯２が円柱状や円筒状である場合には、巻芯２の直径）や幅Ｙは特に限定されないが、巻芯２の太さＸは大きいほど好ましく（例：１５０ｍｍ以上）、巻芯２の幅Ｙは小さいほど好ましい（例：５００ｍｍ以下）。また、巻芯２の太さＸは幅Ｙよりも大きいことが好ましい。このようにすれば、ロール１の巻芯２を鉛直方向に対して平行となるように安定して保持することができる。
【００３９】
巻芯２の幅Ｙは、ロールｔｏロール工法の製造装置、巻き取る部品実装基板６の幅、部品実装基板６から製造される発光装置の幅などの要素により適宜選択されるが、製造装置の肥大化の抑制及び無駄の削減の観点からは、５００ｍｍ程度であることが好ましい。また、巻芯２の太さＸは、これが大きすぎるとロール１の外形が大きくなって保管時や搬送時に広いスペースが必要となるため、１００ｍｍ以上２００ｍｍ以内程度であることが好ましい。この場合、巻芯２の幅Ｙは、巻芯２の太さＸよりも大きくなる。
【００４０】
部品実装基板６は、はじめは広い幅で製造して、ロールとして巻き取り、その後、細い幅に分離して、複数の発光装置等とすることができる。具体的には、発光装置の基板となるパターンを部品実装基板６の幅方向に複数設けておき、電子部品を実装した後にスリッター等を用いて切断することで、複数の発光装置等とすることができる。
【００４１】
ロール１の巻き方は特に限定されないが、内周部（巻芯２に近い側）に位置する封止部材１０の変形率が緩和されるように、電子部品８または封止部材１０が、ロールの外側に向くように巻くことが好ましい。
【００４２】
巻芯２の部品実装基板６と接触する面は、部品実装基板６の巻き取り、巻き出しを阻害しないよう、滑らかであることが好ましい。また、巻芯２と部品実装基板６の摩擦が比較的大きいこと、具体的には双方の接する部分が樹脂であることが好ましい。これにより、ロール１を立てて保管した際にも、部品実装基板６と巻芯２とがずれにくいようにすることができる。
【００４３】
巻芯２は、部品実装基板６が巻きずれを起こさないよう、巻き取った部品実装基板６の両端部に、固定部材１６を有することが好ましい。このような固定部材１６は、板状であることが保管スペースの削減の観点から好ましく、このような材料としては、例えば紙板、樹脂を含浸した紙板、硬質プラスチックの板などを用いることができる。また、固定部材（板）１６は、巻き取った部品実装基板よりも、ロールの外側方向に張り出するよう設けられることが好ましい。これにより、巻きずれを低減することができる。
【００４４】
固定部材１６は、巻き取り、巻き出しの際に容易に回転させることができるよう、図に示したように、円盤状であることが好ましい。この固定部材１６は、巻芯２と一体であってもよく、別に形成されたものであってもよい。また、巻取りの後、巻芯２に設けられるものでもよい。また、巻芯２に中空の円筒を用いる場合、固定部材１６には、この巻芯２の孔に合わせた孔を設けることが好ましい。このようにすれば、固定部材１６を設けつつも、後述する保持部材１８を巻芯２に挿入することができる。
【００４５】
［保持部材］
図５は、本発明の実施形態に係る保持部材を説明する図であり、図５（ａ）は保持部材の一例を示す図であり、図５（ｂ）は保持部材の他の一例を示す図である。
【００４６】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、ロール１は、ロール１の巻芯２が鉛直方向に対して平行となるようにロール１を保持する保持部材１８で保持される。このような保持部材１８としては、例えば、紙や樹脂を含浸した紙、プラスチックや発泡スチロールなどを適宜組み合わせたものを用いることができる。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、巻芯２として中空の円筒を用いる場合、保持部材１８としては、例えば、この円筒の巻芯２に挿入可能な棒状の部材を用いることができる。これによれば、ロール１を安定して保持することができる。
【００４８】
また、図５（ｂ）に示すように、ロール１の両端に固定部材１６を設ける場合には、保持部材１８として、この固定部材１６に引っ掛けることが可能な引掛手段１８ａ、１８ｂを備えた部材を用いることができる。これによれば、ロール１を安定して保持することができる。
【００４９】
また、ロール１の下方に設けられる保持部材１８は、ロール１の部品実装基板６の下方から巻芯２の近傍まで延長して設けられることが好ましい。これにより、巻かれた部品実装基板６の重みを保持部材１８で支持することができ、ロール１の保管が容易となる。また、より好ましくは、ロール１の下方の全面に設けられることが好ましい。これにより、ロール１の重みを支持することができ、好ましい。
【００５０】
［管理］
管理には、仕掛品を保管している際の管理、完成品を保管している際の管理、出荷搬送中における管理、または納入先倉庫で保管している際の管理など、様々な形態が含まれる。
【実施例１】
【００５１】
図６は、本発明の実施例１において部品実装基板を巻芯に巻き取る様子を示す図であり、図６（ａ）は概略図、図６（ｂ）は図６（ａ）中のＡで示した領域を拡大した図である。
【００５２】
本発明の実施例１では、巻芯２として、太さが１５０ｍｍで、幅が８０ｍｍの円筒を用いた。また、部品実装基板６として、幅が７５ｍｍであり、厚みが０．１ｍｍであり、長さが６８０ｍｍであるフィルム状の基板を用いた。また、固定部材１６として、直径３８０ｍｍの円盤状の部材を用い、電子部品８として、発光ダイオード（発光ダイオードチップ）を用いた。巻芯２には、複数の部品実装基板６が延べ１０から３０周程度巻き取られる。
【００５３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、部品実装基板６の長手方向における両端には、配線パターン１４が延長して設けられている。このようにすれば、部品実装基板６を巻芯２に巻き取りやすい。
【００５４】
図６では、複数の電子部品８が部品実装基板６の短手方向に２列設けられている例を示したが、この列は、１列であってもよいし、３列以上であってもよい。
【００５５】
図７は、本発明の実施例１において部品実装基板を巻芯に巻き終えた様子を示す図である。
【００５６】
本発明の実施例１において、巻芯２への巻き取り（巻き始め）は、ダミー基板（例：電子部品が実装されていない基板）を巻芯２に一周巻くことにより開始する。このとき、ダミー基板の一方の端部は、テープにより巻芯２に固定する。
【００５７】
次に、ダミー基板の他方の端部に部品実装基板６の一方の端部を、電子部品８および封止部材１０がロール１の内側に向くようにテープで固定し、部品実装基板６を巻芯２に巻き取る。
【００５８】
次に、部品実装基板６の他方の端部に、２番目の部品実装基板６の一方の端部をテープで固定し、２番目の部品実装基板６を１番目の部品実装基板６と同様に巻芯２に巻き取る。これを繰り返して、巻芯２に１０本から２０本程度の部品実装基板６を巻き取る。これにより、巻芯２には、複数の部品実装基板６が延べ１０から３０周程度巻き取られる。
【００５９】
そして、図７に示したように、最後の部品実装基板６の他方の端部をロール１の最外周にテープ２０でとめる。
【００６０】
図８は、本発明の実施例１の方法で管理されるロールを示す図である。
【００６１】
以上のようにして部品実装基板６を巻芯２に巻きとった後、巻芯２が鉛直方向に対して平行となるようにロール１を保持する。そして、この状態で、部品実装基板６を出荷する。
【００６２】
以上説明した本発明の実施例１に係る部品実装基板の管理方法によれば、ロールｔｏロール方式で用いる部品実装基板をこれに実装された電子部品を破損や劣化させることなく管理することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は、これらの説明によって何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１      ロール
１ａ    ロール
１ｂ    ロール
２      巻芯
６      部品実装基板
８      電子部品
８ａ    電子部品
８ｂ    電子部品
８ｃ    電子部品
８ｄ    電子部品
８ｅ    電子部品
１０    封止部材
１０ａ  封止部材
１０ｂ  封止部材
１０ｃ  封止部材
１０ｄ  封止部材
１０ｅ  封止部材
１２    基体
１４    配線パターン
１６    固定部材
１８    保持部材
１８ａ  引掛手段
１８ｂ  引掛手段
２０    テープ
Ｘ      巻芯２の太さ
Ｙ      巻芯２の幅
【図３】
2014116437.tif 000003
【図４】
2014116437.tif 000004
【図１】
2014116437.tif 000005
【図２】
2014116437.tif 000006
【図５】
2014116437.tif 000007
【図６】
2014116437.tif 000008
【図７】
2014116437.tif 000009
【図８】
2014116437.tif 000010