(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、小型化又は薄型化しながらも、チップ部品等を自動により実装を行い、またリフレクターのメッキ等によるショートを考慮した電子部品モジュール装置及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】複数の発光素子Ｌを実装基板５１に配列した光源部と、発光素子に対応して設け、孔の周囲を反射材によりコーティングした複数のリフレクター孔２３を備えたリフレクター基板２１と、リフレクター孔から反射した発光素子からの光を拡散させる表示シートと、実装基板上であって発光素子の周囲に複数設けられ、リフレクター基板と実装基板を半田付けにより固着する半田を付着する半田面５２とを、備え、発光素子が実装される実装基板の表面側は、発光素子を点灯させる電極の回路パターン５６をリフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは実装基板の裏面側に設けたことを特徴とする。【選択図】図２
2018180347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、
前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔を設けたリフレクター基板と、
前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する際に半田を付着する半田面と、備え、
前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、
前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成したことを特徴とする電子部品モジュール装置。
【請求項２】
前記半田面に付着した半田の厚み高さにより、前記リフレクター孔の周囲を反射材によりコーティングした反射部と前記発光素子の前記電極との空間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール装置。
【請求項３】
回路パターンを形成した実装基板に回路パターンを形成する回路パターン形成工程と、
前記発光素子のリフレクター孔が形成されたリフレクター基板を容器に配置する配置工程と、
自動実装装置により前記実装基板に前記発光素子を載置する発光素子載置工程と、
前記発光素子載置工程の後、自動実装装置により前記実装基板に前記リフレクター基板を載置する基板載置工程と、
前記実装基板と前記リフレクター基板の固着を行う半田付けと、前記発光素子を実装基板に固着を行う半田付けとを同時に行う半田付け工程と、からなることを特徴とする電子部品モジュール装置の製造方法。
【請求項４】
前記基板載置工程は、前記自動実装装置の表裏を撮像するカメラが前記実装基板の表側に設けられたカメラマークと、前記リフレクター基板の裏面側に設けられたカメラマークを認識し、前記カメラメークに合わせて前記実装基板に前記リフレクター基板を載置するカメラ位置合わせ工程からなる請求項３に記載の電子部品モジュール装置の製造方法。
【請求項５】
電子部品を基板に搭載した実装基板と、
前記実装部品の高さよりも大きな厚さにより形成され、前記電子部品とその電子部品の電極の回路パターンを含んだ大きさに貫通孔を形成したケース基板と
前記実装基板の表面及び前記ケース基板の裏面の同じ位置にあって前記実装基板と前記ケース基板の半田付けを行う半田面と、から構成され、
前記実装基板の前記電子部品の半田付けと前記実装基板の表面とケース基板の裏面の半田付けを同時に行うことを特徴とする電子部品モジュール装置の製造方法。
【請求項６】
前記ケース基板の前記貫通孔と対称に裏ケース基板の貫通孔を形成し、前記実装基板の裏面及び前記裏ケース基板の表面の同じ位置にあって前記実装基板と前記裏ケース基板の半田付けを行う半田面と、から構成され、
前記実装基板の電子部品の半田付けと前記裏ケース基板の表面の半田付けを同時に行うことを特徴とする請求項５に記載の電子部品モジュール装置の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に光源として複数のＬＥＤチップを配置したＬＥＤの表示器としての電子部品モジュール装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から消費電力が少なく高輝度の光源としてＬＥＤチップを使用した照明装置や表示器としての電子部品モジュール装置が提案されている。また、電子部品モジュール装置は、低コストで高い反射率を実現できる電子部品モジュール装置が望まれている。
例えば、特許文献１には、照明装置としての用途に使用され、低コストで高光束を実現した電子部品モジュール装置が提案されている。その発明は、直管形ＬＥＤランプが、長尺状の筐体と、筐体内に収納された長尺状のＬＥＤモジュールとを備え、ＬＥＤモジュールは、長尺状の基板と、基板表面の法線方向あって基板の裏面から表面に向かう方向を上方とした場合において基板表面の上方に形成されたＬＥＤと、基板表面に配置され、ＬＥＤから出射される光を反射する反射シート及びとを備え、ＬＥＤは反射シートの上面よりも上方に配置される。
【０００３】
例えば、特許文献２には、安価で、ＬＥＤ素子の放熱に優れ、意匠面の完成度が高く、さらに発光効率が高いＬＥＤ照明器具を提供するＬＥＤモジュールが記載されている。これらは、基板が、複数の挿通孔を穿設され、各挿通孔の内面、開口周縁にはスルーホールメッキが施されている。そして、ＬＥＤ素子は、発光部，レンズが裏面から挿通孔を挿通するように裏面上に配置され、実装部の発光部側の面が裏面上に半田付けされる。このとき、レンズは、基板の表面側に、挿通孔を介して露出しており、発光部から挿通孔の内面方向に発せられた光は、挿通孔の内面に設けたスルーホールメッキよって反射し、挿通孔、カバーの孔を介して外部に導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３５２８４号公報
【特許文献３】特開２００７−８０８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、産業用機器等御に使用される電子部品モジュール装置は、表示モニターや操作パネルに使用されることが多く、小型且つ高輝度のＬＥＤチップの登場により、表示パネルに搭載される装置も小型且つ見易い、薄型の電子部品モジュール装置が要望されることになってきた。
また、小型のＬＥＤチップを搭載したＬＥＤモジュールは、このようにレンズやリフレクターを実装する場合に、手作業や工程を幾つも経て製造する装置が多くなっており、少ない工程で自動実装することは困難であるという問題があった。
更に、ＬＥＤチップを保護するためにはカバーを固定する等の基板が必要となり厚みが厚くなってしまうという問題があり、基板自体又は装置自体の厚み又はサイズが大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、小型化又は薄型化しながらも、チップ部品等を自動により実装を行い、実装部品の保護を行うことができる電子部品モジュール装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔を設けたリフレクター基板と、前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する際に半田を付着する半田面と、備え、
前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の特徴により、電極以外の回路パターンをリフレクター基板の裏面に設けることで、リフレクター基板を実装基板に密着して設けることが可能であるため、薄型で小型化した電子部品モジュール装置を形成することができる。また、リフレクター基板のリフレクター孔は、発光素子等の保護に活用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電子部品モジュール装置の斜視図である。
【図２】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置を分解した斜視図である。
【図３】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置の斜視図である。
【図４】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置の正面図である。
【図５】図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＣの部分の拡大正面図である。
【図６】（Ａ）図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＡ−Ａ断面図である。（Ｂ）図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】実施形態の電子部品モジュール装置の裏面側の斜視図である。
【図８】実施形態の部品が実装される前の集合基板の状態を表す概要図である。
【図９】実施形態の部品が実装された状態を表す集合基板の斜視図である。
【図１０】実施形態のリフレクター基板が容器に整列している様子を裏面から見た概要図である。
【図１１】実施形態の電子部品モジュール装置に部品を実装し半田付けし、表示シートを貼り付ける工程を示したフロー図である。
【図１２】実施形態の電子部品モジュール装置を７セグメント表示に応用した例を示す概要図である。
【図１３】実施形態の電子部品モジュール装置を遊技機に応用した例を示す概要図である。
【図１４】実施形態の電子部品モジュール装置を遊技機に応用した例を示す概要図である。
【図１５】他の実施形態の電子部品モジュール装置の製造方法を示す概要図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる表示装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００１１】
図１乃至図７を参照して、電子部品モジュール装置１０の構造を説明する。図１は、実施形態の電子部品モジュール装置１０の斜視図である。図２は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０を分解した斜視図である。図３は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０の斜視図である。図４は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０の正面図である。図５は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＣの部分の拡大正面図である。図６（Ａ）は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＡ−Ａ断面図である。図６（Ｂ）は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＢ−Ｂ断面図である。図７は、実施形態の電子部品モジュール装置１０の裏面側の斜視図である。
【００１２】
電子部品モジュール装置１０は、産業機器の操作パネル、表示モニター及び遊技機の図柄を表示する装置として採用されている。電子部品モジュール装置１０は、図１に示すように上方から表示シート４１、リフレクター基板２１及び実装基板５１から構成されている。表示シート４１は、樹脂等の材料によりシート状に形成され、リフレクター基板２１に接着剤や両面テープ等で貼り付けられる。リフレクター基板２１のリフレクター孔２３と対面する位置に、光源Ｌからの光を拡散させるための拡散材が施された円状の表示面４２が設けられている。
【００１３】
また、表示面４２は、白色の着色材に、拡散材を塗布しても良い。表示シート４１は、表示面４２だけで無く、表示シート４１全体を白色の着色で形成し、また拡散材を混入させて形成しても良い。
更に、表示シート４１は、表示面４２の近傍に光源を点灯表示したときの内容や電子部品モジュール装置１０の銘板等が表示される文字情報４３が記載されている。
尚、表示シート４１は、電子部品モジュール装置１０に設けたが、産業機器等の表示パネル側に設けても良い。
【００１４】
次に、図２乃至図６を参照しリフレクター基板２１及び実装基板５１を説明する。先ず、リフレクター基板２１について説明する。リフレクター基板２１は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス・コンポジット基板、ガラス・コンポジット基板、フッ素樹脂基板、アルミナ基板又はＬＴＣＣ基板等から略長方形状に切り抜いて形成される。尚、リフレクター基板２１は、プリント基板だけでなく、金型成形や切削加工により形成した半田付けの温度に耐えることが可能なフッ素樹脂等の樹脂であっても良い。
【００１５】
リフレクター基板２１は、光源Ｌと１対１で形成した２ｍｍから３ｍｍ程度の通し孔であるリフレクター孔２３を複数形成している。リフレクター孔２３は、孔の周囲を銅、半田及び錫等によるメッキを施した反射部２５を形成している。
反射部２５は、特に光源Ｌからの光を反射するため、光源Ｌに面する孔の側面にもメッキが施されている。この反射部２５は、光源Ｌからの光の反射漏れを防ぎ、反射効率を高め表示面４１（図１）を明るく照らす機能を有している。尚、リフレクター孔２３の大きさはＬＥＤチップの大きさに合わせて適宜選択することは可能である。また、リフレクター孔２３の反射部２５は、配置が近接している場合で光の漏れが問題となる場合に、特に使用され、反射部２５はなくとも、リフレクター孔２５だけで表示としての機能は実現可能である。
【００１６】
また、リフレクター基板２１は、周囲の５箇所に固着孔２２を設け、固着孔２２は、実装基板５１とリフレクター基板２１を強固に半田付けで固着するために設けられている。固着孔２２は、孔の周囲にメッキを施し、実装基板５１の半田面５２に付着されるクリーム半田により半田付け工程で固着される。これにより、リフレクター基板２１と実装基板５１は固着され薄型の電子部品モジュール装置１０が製造される。
【００１７】
また、リフレクター基板２１の裏面にカメラマーク２４が、銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターンと同様に形成される。尚、シルクスクリーン印刷により設けても良い。カメラマーク２４は、後述する自動実装する際に、カメラで撮影した映像から画像処理により実装基板５１のカメラマーク５４との位置を認識し、ロボット等を搭載した自動実装機が位置を合わせ、実装基板５１にリフレクター基板２１を載置するための目印である。
【００１８】
尚、カメラマーク２４、５４は四角形状だけでなく、円形や丸形状の塗りつぶしの形状であっても良く、カメラが認識できる形状であればよい。また、カメラマーク２４、５４は精度が要求されるため回路パターンと同じ版で、且つ同じタイミングでパターンが形成される。リフレクター基板２１の厚みは、一般的に０．２ｍｍから６ｍｍ程度の厚みがあるが、実装される光源Ｌが保護できる厚さであればよく、本実施例では約１．６ｍｍを採用している。
【００１９】
次に、図２乃至図７を参照し実装基板５１について説明する。図２に示すように、実装基板５１は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス・コンポジット基板、ガラス・コンポジット基板、フッ素樹脂基板、アルミナ基板又はＬＴＣＣ基板等から略長方形状に切断して形成される。１枚の実装基板５１は、後述するように複数の実装基板５１が集結した集合基板５０（図９）から切断し形成される。
実装基板５１は、複数の光源Ｌ、コネクター６１及びリフレクター基板２１が半田８２により固着される。実装基板５１は、図５及び図７に示すように回路パターン５６が、銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン５６又はカメラマーク５４、を形成している。また、実装基板５１は、表面に光源Ｌの配置、半田面５２の配置及び銘板がシルク印刷により設けられている。
【００２０】
実装基板５１は、図５に示すように、回路パターン５６は、極力表側に残さないように形成されている。特に、光源Ｌの電極７３から延びた回路パターン５６は、リフレクター孔２３内に収まるように形成されており、主に裏面に回路パターン５６が形成されている。これは、リフレクター孔２３に設けられたメッキで形成された反射部２５と電極７３やパターン配線５６とのショートを防ぐためである。図５及び図６（Ａ）に示すようにパターン配線５６は、リフレクター孔２３内に収容され、実装基板５１の内部から裏面に延び主に実装基板５１の裏面で回路パターン５６を形成している。
また、実装基板５１の正面から見て上方と下方に、通し孔である取付孔５３が設けられている。取付孔５３は、各種機器の取り付け穴に対応した位置に設けられている。
また、実装基板５１に配置される光源Ｌは、ベース板７２にＬＥＤ素子７１と電極７３が搭載されたＬＥＤチップである。光源Ｌは、縦横の大きさを約０．５ｍｍから１ｍｍ程度、厚みは０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度のＬＥＤチップを採用している。
【００２１】
図６に示すようにリフレクター基板２１の固着孔２２は、リフレクター孔２３と同じ大きさに孔が設けられ、ドリルの刃を替えずに同じ工程で作成することができるので作業性が向上する。そして、固着孔２２は、メッキの厚みを厚くすることで半田面５２と半田付けを行う面積や体積を多く確保する事ができるので、実装基板５１とリフレクター基板２１との密着を強固にすることができる。実装基板５１に設けられる半田面５２も半田が付着しやすいように銅及び錫等によるメッキが施されている。
【００２２】
また、この固着孔２２や半田面５２をＬＥＤが配置される周囲に複数設けることで、半田付けを行う面積や体積を多く確保する事ができるので、更に接合を強固にすることができる。また、この実装基板５１とリフレクター基板２１とを固着する半田８２により、実装基板５１とリフレクター基板２１との間に空間を確保する事ができることで、リフレクター孔２３に設けられたメッキで形成された反射部２５と電極７３やパターン配線５６とのショートを防ぐことができる。
図６及び図７に示すように、実装基板５１の裏面にコネクター６１が搭載されている。尚、実装基板５１は、特に限定することはなく多層基板を使用しても良い。また、ショートを防ぐため、実装基板５１の表面に絶縁性の材料を塗布してコーティングをしても良い。
【００２３】
（製造方法）
図８乃至図１１を参照し電子部品モジュール装置１０の製造方法について説明する。図８は、実施形態の部品が実装される前の集合基板５０の状態を表す概要図である。図９は、実施形態の部品が実装された状態を表す集合基板５０の斜視図である。図１０は、実施形態のリフレクター基板２１が容器に整列している様子を裏面から見た概要図である。図１１は、実施形態の電子部品モジュール装置１０に部品を実装し、半田付けし、表示シート４１を貼り付ける工程を示したフロー図である。
図８に示すように、６個の実装基板５１を備えた集合基板５０は、表面に銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン５６または裏面にカメラマーク５４を形成する。そして、シルクスクリーン印刷により集合基板５０の表面にＬＥＤの搭載位置及び銘板が、白色等で印字される。また、６個の実装基板５１が型抜きされた集合基板５０が作成される。
【００２４】
同様に、６個のリフレクター基板２１を備えた図示しない集合基板は、シルクスクリーン印刷により、集合基板５０の表面にリフレクター孔２３、固着孔２２、カメラマーク２４及び銘板が白色等で印字される。その後、リフレクター孔２３及び固着孔２２が形成され、リフレクター孔２３及び固着孔２２に銅、半田及び錫等によりメッキが施される。その後、集合基板から個々のリフレクター基板２１を切断し取り出す。図１０に示すように１個のリフレクター基板２１は、容器３０に設けられたリフレクター基板２１の外形に合わせた載置部３１に載置される。
【００２５】
次に、図９及び図１１を参照して上述のように作成した集合基板５０に部品を搭載して製造する工程について説明する。
図１１に示すように、先ず集合基板５０の裏面の製造工程に移る（Ｓ１０）。集合基板５０の裏面のパットにメタルマスクを使用してクリーム半田を最適量印刷する（Ｓ１１）。その後、異形マウンタにより集合基板５０の裏面にコネクター６１を搭載する（Ｓ１２）。次に、集合基板５０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けする（Ｓ１３）。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、コネクター６１の位置や異常の検査を行う（Ｓ１４）。
【００２６】
次に、集合基板５０を反転し（Ｓ１５）、集合基板５０の表面の製造工程に移る（Ｓ２０）。先ず集合基板５０の表面のパットにメタルマスクを使用してクリーム半田を最適量印刷する（Ｓ２１）。その後、図９に示すようにチップマウンタにより集合基板５０の表面に光源ＬであるＬＥＤチップを搭載する（Ｓ２２）。
次に、異形マウンタは、表裏に設置されたカメラで集合基板５０の表面とリフレクター基板２１の裏面を撮像し、集合基板５０の表面のカメラマーク５４とリフレクター基板２１の裏面のカメラマーク２４の位置を認識する。
【００２７】
異形マウンタは、カメラマーク２４、５４により光源Ｌを動かさないようにカメラマーク５４の位置に合わせてリフレクター基板２１を集合基板５０に１枚ずつ搭載する（Ｓ２３）。以上の工程により、手作業によって載置するよりも精度良く載置することができ、作業性も向上する。尚、異形マウンタとチップマウンタは区別する必要はなく、チップマウンタで全ての部品を実装できれば良い。
６枚すべてのリフレクター基板２１を集合基板に搭載し終えると、次に、集合基板５０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けする（Ｓ２４）。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、搭載部品位置や部品異常の検査を行う（Ｓ２５）。
【００２８】
最後に表示シート４１を接着剤等で貼り付けし電子部品モジュール装置１０が完成する（Ｓ２６）。
尚、本実施例ではＬＥＤチップを搭載する例を説明したが、ＩＣチップを搭載することも可能である。これにより、ＩＣチップは、リフレクター基板２１のリフレクター孔２３により外部からの衝撃等の保護にも活用することが可能である。
【００２９】
（電子部品モジュール装置の使用例）
図１２乃至図１４を参照して電子部品モジュール装置１０、１１０の使用例を説明する。図１２は、実施形態の電子部品モジュール装置１１０を７セグメント表示に応用した例を示す概要図である。図１３及び図１４は、実施形態の電子部品モジュール装置１０を遊技機９０に応用した例を示す概要図である。
【００３０】
図１２は、上述した電子部品モジュール装置１０を７セグメント表示１２０にし、工場のラインに使用される制御盤のモニター表示や操作パネルの表示部分に応用した例が示されている。
７セグメント表示１２０は数字を表す表示箇所を細長いスリット状のスリット表示部１４４にし、上述したように、スリット表示部１４４は、リフレクター孔２３の箇所を四角形状の細長に形成し、メッキ等により図示しない反射部２５を設けている。また、７セグメント表示部１４４の他にドット表示部１４５及び表示面１４２が設けられ、上述した電子部品モジュール装置１０と構造は同じである。
以上のように構成した電子部品モジュール装置１１０は、制御盤からの制御信号によりＬＥＤを点灯させる電力が送られ、制御されている。
尚、電子部品モジュール装置１０、１１０は、自動車の運転席にある操作パネル等にも応用が可能である。
【００３１】
次に、図１３及び図１４にパチンコ機やスロット機等に代表される遊技機９０に電子部品モジュール装置１０を使用した例を示す。図１３に示すように、電子部品モジュール装置１０は、ガラスＧの範囲内に配置され、盤面９６の下方又は役物９１の内部に、外から視認できるように配置されている。電子部品モジュール装置１０は、薄型であるため遊技機９０の特別図柄として使用されている。上述したように電子部品モジュール装置１０は、厚みが薄いので、遊技機９０の盤面９６とガラスＧと間に配置が可能である。また、電子部品モジュール装置１０は、厚みが薄いので電子部品モジュール装置１０の後方に遊技球９３が通過する玉通路９２を備えた役物９１にも内蔵が可能である。
【００３２】
電子部品モジュール装置１０は、ガラスＧに面した役物９１の前面にビス９４等で取り付けられ、コネクター６１と、図柄制御基板と接続される接続コネクター９５により連結され、図柄制御基板からの制御信号を受けて光源Ｌの点灯表示を行っている。
尚、コネクター６１により簡単に接続可能な他にモジュールとして構成が可能であるため、遊技機にとって規格品として採用がしやすくなる。
【００３３】
（ケース基板を備えた電子部品モジュール装置及びその製造方法）
次に、他の実施形態としマイコン検査装置の電子部品モジュール装置２００を例に、部品を実装しない基板を使用してプリント基板２２０のケースとしての役割を形成する場合の電子部品モジュール装置２００について図１５を参照して説明する。
図１５（Ａ）に示すプリント基板２２０には、予め回路パターンを銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン又はカメラマークを形成する。回路パターンには、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２がプリント基板２２０と半田付けにより固着される半田面２４３が形成されている。また、制御盤等の表示パネルにビス等で取り付けが可能な貫通した孔である取付孔２２５が設けられている。
【００３４】
また、ケースとなる表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２は、実装部品、実装部品２３０の電極及び回路パターンを避けた大きさに貫通した貫通孔２４５を形成する。また、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２の貫通孔２４５は対称に形成されている。貫通孔２４５の型を同じにし、板から基板を抜いて裏返せばもう一方の基板ケースが完成する。型が一つで済むので安価にかつ作業性が向上する。
【００３５】
そして、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２は、プリント基板２２０と半田付けが可能なようにスルーホール又は銅メッキ等を施した半田面２４３が形成される。また、表ケース基板２４１は、実装部品２３０が実装された状態で最も寸法の高い実装部品２３０の高さよりも、厚さが大きい基板を採用している。これにより、実装部品２３０の保護が可能である。尚、裏ケース基板２４２の貫通孔２４５の大きさは、プリント基板２２０の裏面の回路パターンに応じ、また実装部品２３０の放熱や影響を受けるノイズ等を考慮し、孔の大きさを設計しても良い。また、裏ケース基板２４２の厚さは裏に搭載される実装部品２３０の高さ、実装部品２３０の放熱や影響を受けるノイズ等を考慮し設計しても良い。回路パターンに応じて貫通穴２４５を形成した場合には、回路パターンの保護にもなる。
【００３６】
プリント基板２２０の両面に、メタルマスクを使用してクリーム半田が最適量印刷される。そして、図１５ （Ｂ）及び（Ｃ）に示すように裏ケース基板２ ４ ２ とプリント基板２２０のカメラマークを確認しながらチップマウンタにより裏ケース基板の上に、プリント基板２２０を搭載する。次に、プリント基板２２０の表面にＬＥＤチップ、ＬＳＩ、ＩＣチップ、チップ抵抗、実装用コネクター等の実装部品２３０が搭載される。そして、最後に自動実装機であるチップマウンタで、表ケース基板２４１とプリント基板２２０のカメラマークを確認しながらチップマウンタによりプリント基板２２０の表面に表ケース基板２４１を搭載する。このように、図１５（Ａ）乃至（Ｃ）までは自動実装機が全て行うことが可能であるため、人ので行うことなく製造できるため確実に安価に製造が可能である。
【００３７】
そして、表ケース基板２４１、裏ケース基板２４２及び実装したこれらプリント基板２２０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けを行う。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、搭載部品位置や部品異常の検査を行い、銘板や表示する内容を表示した表示シート２６０を貼り付けて電子部品モジュール装置２００を完成させる。
【００３８】
このように構成した電子部品モジュール装置２００は、特に従来の樹脂ケースを必要とせずに、薄型のプリント基板により実装部品２３０の保護ができるので、薄型の装置の実現が可能である。また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板２４１、２４２を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品２３０の保護が行えるケースを備えたプリント基板２２０の作成が可能である。また、以上のような構成により、少量から大量の電子部品モジュール装置が自動化により製造が可能である。
【００３９】
（技術的特徴）
以下に本実施形態の技術的特徴点の一例を括弧に内に示すが、特に限定するものでもなく例示しているものであり、これら特徴から考えられる効果についても記載する。
【００４０】
＜第１の特徴点＞
複数の発光素子（例えば、主に光源Ｌ、ＬＥＤ素子７１）を実装基板（例えば、主に実装基板５１）に配列した光源部と、前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔（例えば、主にリフレクター孔２３）を設けたリフレクター基板（例えば、主にリフレクター基板２１）と、前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する際に半田を付着する半田面（例えば、主に半田面５２）と、備え、前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターン（例えば、主に回路パターン５６）を前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極（例えば、主に電極７３）以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成したことを特徴とする。
【００４１】
以上の特徴により、電極以外の回路パターンをリフレクター基板の裏面に設けることで、リフレクター基板を実装基板に密着して設けることが可能であるため、薄型で小型化した電子部品モジュール装置を形成することができる。また、リフレクター基板のリフレクター孔は、発光素子等の保護に活用が可能である。
【００４２】
＜第２の特徴点＞
前記半田面に付着した半田の厚み高さにより、前記リフレクター孔の前記反射材と前記発光素子の前記電極との空間を形成したことを特徴とする。
以上の特徴により、リフレクター孔に設けられた例えばメッキ等で形成された反射材と電極や回路パターンとのショートを防ぐことが可能である。また、薄型の電子部品モジュール装置を形成することが可能である。ショートを防ぐための空間を実装基板とリフレクター基板を固着する際の半田の厚さにより形成することができるので、発光素子を固定する半田付けと同時にする行うことができるため作業性に優れ、設計の自由度が増すことにもなる。
【００４３】
＜第３の特徴点＞
回路パターン（例えば、主に回路パターン５６）を形成した実装基板（例えば、主に実装基板５１）に発光素子（例えば、主に光源Ｌ、ＬＥＤ素子７１）の配置を印刷する印字工程（例えば、主にシルクスクリーン印刷）と、前記発光素子の反射を促すリフレクター孔（例えば、主にリフレクター孔２３）が形成されたリフレクター基板（例えば、主にリフレクター基板２１）を容器（例えば、主に容器３０）に配置する配置工程と、自動実装装置により前記実装基板に前記発光素子を載置する発光素子載置工程（例えば、主にＳ２２の処理）と、
前記発光素子載置工程の後、自動実装装置により前記実装基板に前記リフレクター基板を載置する基板載置工程（例えば、主にＳ２３の処理）と、前記実装基板と前記リフレクター基板の固着を行う半田付けと、前記発光素子を実装基板に固着を行う半田付けとを同時に行う半田付け工程（例えば、主にＳ２４の処理）と、を特徴とする。
【００４４】
以上の特徴により実装基板とリフレクター基板の固着とＬＥＤ素子等の光源の実装基板への固着が同時に行えるため作業性が向上する。
【００４５】
＜第４の特徴点＞
前記基板載置工程は、前記自動実装装置の表裏を撮像するカメラが前記実装基板の表側に設けられたカメラマーク（例えば、主にカメラマーク５４）と、前記リフレクター基板の裏面側に設けられたカメラマーク（例えば、主にカメラマーク２４）を認識し、前記カメラメーク（例えば、主にカメラマーク２４、５４）に合わせて前記実装基板に前記リフレクター基板を載置するカメラ位置合わせ工程を特徴とする。
以上の特徴によって、手作業よりも正確にリフレクター基板を載置する事ができ、また発光素子を外すことなくリフレクター基板を載置することができるので、作業効率が向上する。
【００４６】
＜第５の特徴点＞
電子部品（例えば、主に光源Ｌ、実装部品２３０）を基板に搭載した実装基板（例えば、主に実装基板５１、プリント基板２２０、）と、前記実装部品の高さよりも大きな厚さにより形成され、前記電子部品とその電子部品の電極の回路パターン（例えば、主に回路パターン）を含んだ大きさに貫通孔（例えば、主にリフレクター孔２３、貫通孔２４５）を形成したケース基板（例えば、主に表ケース基板２４１、リフレクター基板２１）と
前記実装基板の表面及び前記ケース基板の裏面の同じ位置にあって前記実装基板と前記ケース基板の半田付けを行う半田面（例えば、主に半田面５２、半田面２４３）と、から構成され、前記実装基板の前記電子部品の半田付けと前記実装基板の表面とケース基板の裏面の半田付けを同時に行うことを特徴とする。
【００４７】
以上の特徴により従来の樹脂ケースを必要とせずに、薄型の実装基板と同じ基板により実装部品の保護ができるので、薄型の装置の実現が可能である。また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品の保護が行えるケースを備えた実装基板の作成が可能である。
【００４８】
＜第６の特徴点＞
前記ケース基板の前記貫通孔と対称に裏ケース基板（例えば、主に裏基板ケース２４２）の貫通孔（例えば、主に貫通孔２４５）を形成し、前記実装基板の裏面及び前記裏ケース基板の表面の同じ位置にあって前記実装基板と前記裏ケース基板の半田付けを行う半田面（例えば、主に半田面２４３）と、から構成され、前記実装基板の電子部品の半田付けと前記裏ケース基板の表面の半田付けを同時に行うことを特徴とする。
以上の特徴により、また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品の保護が行えるケースを備えた実装基板の作成が可能である。
【００４９】
＜その他の特徴点＞
前記電子部品モジュール装置を、遊技機の玉通路とガラス面の間にあって、ガラス面の範囲内に配置した特別図柄の表示部として使用したことを特徴とする。
以上の特徴により、薄型に電子部品モジュール装置を構成することができるため、遊技球が転動する玉通路とガラスとの間に配置が可能であると同時に、役物等の前面にも配置が可能であり、スペースが困難な場所においても使用が可能である。また、主な回路パターンも実装基板の裏面側に配置されているため、電波ゴト等の影響も受け難いという利点もある。
【００５０】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、
前記発光素子に対応して貫通した孔を設け、その孔の周囲を反射材によりコーティングした複数のリフレクター孔を備えたリフレクター基板と、
前記リフレクター孔から反射した前記発光素子からの光を拡散させる表示シートと、
前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する半田を付着する半田面と、備え、
前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設けたことを特徴とする電子部品モジュール装置。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
産業機器のモニターパネル、操作パネル又は自動車の表示パネル等のモニター表示器として電子部品モジュール装置の利用が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０・１１０・２００…電子部品モジュール装置、２１…リフレクター基板、
２２…固着孔、２３…リフレクター孔、２４・５４…カメラマーク、２５…反射部、
３０…容器、３１…載置部、４１・２６０…表示シート、４２・１４２…表示面、
５０…集合基板、５１…実装基板、５２・２２３・２４３…半田面、
５３・２２５…取付孔、５６…回路パターン、６１…コネクター、
７１…ＬＥＤ素子、７２…ベース板、７３…電極、８２…半田、９０…遊技機、
９１…役物、９６…盤面、９２…玉通路、９３…遊技球、９４…ビス、
９５…接続コネクター、１２０…７セグメント表示、１４４…スリット表示、
１４５…ドット表示部、２２０…プリント基板、２３０…実装部品、
２４１…表ケース基板、２４２…裏ケース基板、２４５…貫通孔、Ｇ…ガラス、Ｌ…光源。
【図１】
2018180347.tif 000003
【図２】
2018180347.tif 000004
【図３】
2018180347.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018180347.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018180347.tif 000009
【図８】
2018180347.tif 000010
【図９】
2018180347.tif 000011
【図１０】
2018180347.tif 000012
【図１１】
2018180347.tif 000013
【図１２】
2018180347.tif 000014
【図１３】
2018180347.tif 000015
【図１４】
2018180347.tif 000016
【図１５】
2018180347.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月19日(2017.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、
前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔を設け、プリント基板を使用したリフレクター基板と、    
前記実装基板上であって前記発光素子が配置される発光素子群の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板とを、半田により固着孔を埋め固着する際に前記半田を付着する半田面と、備え、
前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、
前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成し、表面に前記発光素子が点灯表示される表示面を設けたシート状の表示シートを備えたことを特徴とする電子部品モジュール装置。
【請求項２】
前記リフレクター基板上に前記リフレクター孔と同じ大きさの孔を形成し、その孔に前記半田と接合するメッキを施した前記固着孔を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール装置。
【請求項３】
前記リフレクター孔の対面する位置に拡散材が施された表示面を設けた前記表示シートを備えたことを特徴とする請求項１及び請求項２の何れか一項に記載の電子部品モジュール装置。
【請求項４】
前記表示シートは、文字情報を記載した請求項１乃至３の何れか一項に記載の電子部品モジュール装置。
【請求項５】
実装部品を基板に搭載した実装基板と、
前記実装部品の高さよりも大きな厚さにより形成され、前記実装部品とその実装部品の電極の回路パターンを含んだ大きさに貫通孔を形成し、実装部品を実装しないプリント基板を使用したケース基板と、
前記実装基板の表面及び前記ケース基板の裏面の同じ位置にあって前記実装基板と前記ケース基板の半田付けを行う半田面と、から構成され、
前記実装基板の前記実装部品の半田付けと前記実装基板の表面と前記ケース基板の裏面の半田付けを同時に行い、前記半田付け後に、前記実装基板の前面に配置した前記基板ケースの前面に表示する内容を記載した表示シートを貼り合わせたことを特徴とする電子部品モジュール装置の製造方法。
【請求項６】
前記実装基板の表面と裏面に前記ケース基板を同時に前記半田付けを行うことを特徴とする請求項５に記載の電子部品モジュール装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に光源として複数のＬＥＤチップを配置したＬＥＤの表示器としての電子部品モジュール装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から消費電力が少なく高輝度の光源としてＬＥＤチップを使用した照明装置や表示器としての電子部品モジュール装置が提案されている。また、電子部品モジュール装置は、低コストで高い反射率を実現できる電子部品モジュール装置が望まれている。
例えば、特許文献１には、照明装置としての用途に使用され、低コストで高光束を実現した電子部品モジュール装置が提案されている。その発明は、直管形ＬＥＤランプが、長尺状の筐体と、筐体内に収納された長尺状のＬＥＤモジュールとを備え、ＬＥＤモジュールは、長尺状の基板と、基板表面の法線方向あって基板の裏面から表面に向かう方向を上方とした場合において基板表面の上方に形成されたＬＥＤと、基板表面に配置され、ＬＥＤから出射される光を反射する反射シートを備え、ＬＥＤは反射シートの上面よりも上方に配置される。
【０００３】
例えば、特許文献２には、安価で、ＬＥＤ素子の放熱に優れ、意匠面の完成度が高く、さらに発光効率が高いＬＥＤ照明器具を提供するＬＥＤモジュールが記載されている。これらは、基板が、複数の挿通孔を穿設され、各挿通孔の内面、開口周縁にはスルーホールメッキが施されている。そして、ＬＥＤ素子は、発光部，レンズが裏面から挿通孔を挿通するように裏面上に配置され、実装部の発光部側の面が裏面上に半田付けされる。このとき、レンズは、基板の表面側に、挿通孔を介して露出しており、発光部から挿通孔の内面方向に発せられた光は、挿通孔の内面に設けたスルーホールメッキよって反射し、挿通孔、カバーの孔を介して外部に導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３５２８４号公報
【特許文献３】特開２００７−８０８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、産業用機器等御に使用される電子部品モジュール装置は、表示モニターや操作パネルに使用されることが多く、小型且つ高輝度のＬＥＤチップの登場により、表示パネルに搭載される装置も小型且つ見易い、薄型の電子部品モジュール装置が要望されることになってきた。
また、小型のＬＥＤチップを搭載したＬＥＤモジュールは、このようにレンズやリフレクターを実装する場合に、手作業や工程を幾つも経て製造する装置が多くなっており、少ない工程で自動実装することは困難であるという問題があった。
更に、ＬＥＤチップを保護するためにはカバーを固定する等の基板が必要となり厚みが厚くなってしまうという問題があり、基板自体又は装置自体の厚み又はサイズが大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、小型化又は薄型化しながらも、チップ部品等を自動により実装を行い、実装部品の保護を行うことができる電子部品モジュール装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔を設け、プリント基板を使用したリフレクター基板と、前記実装基板上であって前記発光素子が配置される発光素子群の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板とを、半田により固着孔を埋め固着する際に前記半田を付着する半田面と、備え、前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成し、表面に前記発光素子が点灯表示される表示面を設けたシート状の表示シートを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の特徴により、電極以外の回路パターンをリフレクター基板の裏面に設けることで、リフレクター基板を実装基板に密着して設けることが可能であるため、薄型で小型化した電子部品モジュール装置を形成することができる。また、リフレクター基板のリフレクター孔は、発光素子等の保護に活用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電子部品モジュール装置の斜視図である。
【図２】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置を分解した斜視図である。
【図３】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置の斜視図である。
【図４】実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置の正面図である。
【図５】図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＣの部分の拡大正面図である。
【図６】（Ａ）図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＡ−Ａ断面図である。（Ｂ）図４に示す実施形態の表示シートを除いた電子部品モジュール装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】実施形態の電子部品モジュール装置の裏面側の斜視図である。
【図８】実施形態の部品が実装される前の集合基板の状態を表す概要図である。
【図９】実施形態の部品が実装された状態を表す集合基板の斜視図である。
【図１０】実施形態のリフレクター基板が容器に整列している様子を裏面から見た概要図である。
【図１１】実施形態の電子部品モジュール装置に部品を実装し半田付けし、表示シートを貼り付ける工程を示したフロー図である。
【図１２】実施形態の電子部品モジュール装置を７セグメント表示に応用した例を示す概要図である。
【図１３】実施形態の電子部品モジュール装置を遊技機に応用した例を示す概要図である。
【図１４】実施形態の電子部品モジュール装置を遊技機に応用した例を示す概要図である。
【図１５】他の実施形態の電子部品モジュール装置の製造方法を示す概要図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる電子部品モジュール装置及びその製造方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００１１】
図１乃至図７を参照して、電子部品モジュール装置１０の構造を説明する。図１は、実施形態の電子部品モジュール装置１０の斜視図である。図２は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０を分解した斜視図である。図３は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０の斜視図である。図４は、実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０の正面図である。図５は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＣの部分の拡大正面図である。図６（Ａ）は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＡ−Ａ断面図である。図６（Ｂ）は、図４に示す実施形態の表示シート４１を除いた電子部品モジュール装置１０のＢ−Ｂ断面図である。図７は、実施形態の電子部品モジュール装置１０の裏面側の斜視図である。
【００１２】
電子部品モジュール装置１０は、産業機器の操作パネル、表示モニター及び遊技機の図柄を表示する装置として採用されている。電子部品モジュール装置１０は、図１に示すように上方から表示シート４１、リフレクター基板２１及び実装基板５１から構成されている。表示シート４１は、樹脂等の材料によりシート状に形成され、リフレクター基板２１に接着剤や両面テープ等で貼り付けられる。リフレクター基板２１のリフレクター孔２３と対面する位置に、光源Ｌからの光を拡散させるための拡散材が施された円状の表示面４２が設けられている。
【００１３】
また、表示面４２は、白色の着色材に、拡散材を塗布しても良い。表示シート４１は、表示面４２だけで無く、表示シート４１全体を白色の着色で形成し、また拡散材を混入させて形成しても良い。
更に、表示シート４１は、表示面４２の近傍に光源を点灯表示したときの内容や電子部品モジュール装置１０の銘板等が表示される文字情報４３が記載されている。
尚、表示シート４１は、電子部品モジュール装置１０に設けたが、産業機器等の表示パネル側に設けても良い。
【００１４】
次に、図２乃至図６を参照しリフレクター基板２１及び実装基板５１を説明する。先ず、リフレクター基板２１について説明する。リフレクター基板２１は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス・コンポジット基板、ガラス・コンポジット基板、フッ素樹脂基板、アルミナ基板又はＬＴＣＣ基板等から略長方形状に切り抜いて形成される。尚、リフレクター基板２１は、プリント基板だけでなく、金型成形や切削加工により形成した半田付けの温度に耐えることが可能なフッ素樹脂等の樹脂であっても良い。
【００１５】
リフレクター基板２１は、光源Ｌと１対１で形成した２ｍｍから３ｍｍ程度の通し孔であるリフレクター孔２３を複数形成している。リフレクター孔２３は、孔の周囲を銅、半田及び錫等によるメッキを施した反射部２５を形成している。
反射部２５は、特に光源Ｌからの光を反射するため、光源Ｌに面する孔の側面にもメッキが施されている。この反射部２５は、光源Ｌからの光の反射漏れを防ぎ、反射効率を高め表示面４１（図１）を明るく照らす機能を有している。尚、リフレクター孔２３の大きさはＬＥＤチップの大きさに合わせて適宜選択することは可能である。また、リフレクター孔２３の反射部２５は、配置が近接している場合で光の漏れが問題となる場合に、特に使用され、反射部２５はなくとも、リフレクター孔２５だけで表示としての機能は実現可能である。
【００１６】
また、リフレクター基板２１は、周囲の５箇所に固着孔２２を設け、固着孔２２は、実装基板５１とリフレクター基板２１を強固に半田付けで固着するために設けられている。固着孔２２は、孔の周囲にメッキを施し、実装基板５１の半田面５２に付着されるクリーム半田により半田付け工程で固着される。これにより、リフレクター基板２１と実装基板５１は固着され薄型の電子部品モジュール装置１０が製造される。
【００１７】
また、リフレクター基板２１の裏面にカメラマーク２４が、銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターンと同様に形成される。尚、シルクスクリーン印刷により設けても良い。カメラマーク２４は、後述する自動実装する際に、カメラで撮影した映像から画像処理により実装基板５１のカメラマーク５４との位置を認識し、ロボット等を搭載した自動実装機が位置を合わせ、実装基板５１にリフレクター基板２１を載置するための目印である。
【００１８】
尚、カメラマーク２４、５４は四角形状だけでなく、円形や丸形状の塗りつぶしの形状であっても良く、カメラが認識できる形状であればよい。また、カメラマーク２４、５４は精度が要求されるため回路パターンと同じ版で、且つ同じタイミングでパターンが形成される。リフレクター基板２１の厚みは、一般的に０．２ｍｍから６ｍｍ程度の厚みがあるが、実装される光源Ｌが保護できる厚さであればよく、本実施例では約１．６ｍｍを採用している。
【００１９】
次に、図２乃至図７を参照し実装基板５１について説明する。図２に示すように、実装基板５１は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス・コンポジット基板、ガラス・コンポジット基板、フッ素樹脂基板、アルミナ基板又はＬＴＣＣ基板等から略長方形状に切断して形成される。１枚の実装基板５１は、後述するように複数の実装基板５１が集結した集合基板５０（図９）から切断し形成される。
実装基板５１は、複数の光源Ｌ、コネクター６１及びリフレクター基板２１が半田８２により固着される。実装基板５１は、図５及び図７に示すように回路パターン５６が、銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン５６又はカメラマーク５４、を形成している。また、実装基板５１は、表面に光源Ｌの配置、半田面５２の配置及び銘板がシルク印刷により設けられている。
【００２０】
実装基板５１は、図５に示すように、回路パターン５６は、極力表側に残さないように形成されている。特に、光源Ｌの電極７３から延びた回路パターン５６は、リフレクター孔２３内に収まるように形成されており、主に裏面に回路パターン５６が形成されている。これは、リフレクター孔２３に設けられたメッキで形成された反射部２５と電極７３やパターン配線５６とのショートを防ぐためである。図５及び図６（Ａ）に示すようにパターン配線５６は、リフレクター孔２３内に収容され、実装基板５１の内部から裏面に延び主に実装基板５１の裏面で回路パターン５６を形成している。
また、実装基板５１の正面から見て上方と下方に、通し孔である取付孔５３が設けられている。取付孔５３は、各種機器の取り付け穴に対応した位置に設けられている。
また、実装基板５１に配置される光源Ｌは、ベース板７２にＬＥＤ素子７１と電極７３が搭載されたＬＥＤチップである。光源Ｌは、縦横の大きさを約０．５ｍｍから１ｍｍ程度、厚みは０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度のＬＥＤチップを採用している。
【００２１】
図６に示すようにリフレクター基板２１の固着孔２２は、リフレクター孔２３と同じ大きさに孔が設けられ、ドリルの刃を替えずに同じ工程で作成することができるので作業性が向上する。そして、固着孔２２は、メッキの厚みを厚くすることで半田面５２と半田付けを行う面積や体積を多く確保する事ができるので、実装基板５１とリフレクター基板２１との密着を強固にすることができる。実装基板５１に設けられる半田面５２も半田が付着しやすいように銅及び錫等によるメッキが施されている。
【００２２】
また、この固着孔２２や半田面５２をＬＥＤが配置される周囲に複数設けることで、半田付けを行う面積や体積を多く確保する事ができるので、更に接合を強固にすることができる。また、この実装基板５１とリフレクター基板２１とを固着する半田８２により、実装基板５１とリフレクター基板２１との間に空間を確保する事ができることで、リフレクター孔２３に設けられたメッキで形成された反射部２５と電極７３やパターン配線５６とのショートを防ぐことができる。
図６及び図７に示すように、実装基板５１の裏面にコネクター６１が搭載されている。尚、実装基板５１は、特に限定することはなく多層基板を使用しても良い。また、ショートを防ぐため、実装基板５１の表面に絶縁性の材料を塗布してコーティングをしても良い。
【００２３】
（製造方法）
図８乃至図１１を参照し電子部品モジュール装置１０の製造方法について説明する。図８は、実施形態の部品が実装される前の集合基板５０の状態を表す概要図である。図９は、実施形態の部品が実装された状態を表す集合基板５０の斜視図である。図１０は、実施形態のリフレクター基板２１が容器に整列している様子を裏面から見た概要図である。図１１は、実施形態の電子部品モジュール装置１０に部品を実装し、半田付けし、表示シート４１を貼り付ける工程を示したフロー図である。
図８に示すように、６個の実装基板５１を備えた集合基板５０は、表面に銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン５６または裏面にカメラマーク５４を形成する。そして、シルクスクリーン印刷により集合基板５０の表面にＬＥＤの搭載位置及び銘板が、白色等で印字される。また、６個の実装基板５１が型抜きされた集合基板５０が作成される。
【００２４】
同様に、６個のリフレクター基板２１を備えた図示しない集合基板は、シルクスクリーン印刷により、集合基板５０の表面にリフレクター孔２３、固着孔２２、カメラマーク２４及び銘板が白色等で印字される。その後、リフレクター孔２３及び固着孔２２が形成され、リフレクター孔２３及び固着孔２２に銅、半田及び錫等によりメッキが施される。その後、集合基板から個々のリフレクター基板２１を切断し取り出す。図１０に示すように１個のリフレクター基板２１は、容器３０に設けられたリフレクター基板２１の外形に合わせた載置部３１に載置される。
【００２５】
次に、図９及び図１１を参照して上述のように作成した集合基板５０に部品を搭載して製造する工程について説明する。
図１１に示すように、先ず集合基板５０の裏面の製造工程に移る（Ｓ１０）。集合基板５０の裏面のパットにメタルマスクを使用してクリーム半田を最適量印刷する（Ｓ１１）。その後、異形マウンタにより集合基板５０の裏面にコネクター６１を搭載する（Ｓ１２）。次に、集合基板５０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けする（Ｓ１３）。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、コネクター６１の位置や異常の検査を行う（Ｓ１４）。
【００２６】
次に、集合基板５０を反転し（Ｓ１５）、集合基板５０の表面の製造工程に移る（Ｓ２０）。先ず集合基板５０の表面のパットにメタルマスクを使用してクリーム半田を最適量印刷する（Ｓ２１）。その後、図９に示すようにチップマウンタにより集合基板５０の表面に光源ＬであるＬＥＤチップを搭載する（Ｓ２２）。
次に、異形マウンタは、表裏に設置されたカメラで集合基板５０の表面とリフレクター基板２１の裏面を撮像し、集合基板５０の表面のカメラマーク５４とリフレクター基板２１の裏面のカメラマーク２４の位置を認識する。
【００２７】
異形マウンタは、カメラマーク２４、５４により光源Ｌを動かさないようにカメラマーク５４の位置に合わせてリフレクター基板２１を集合基板５０に１枚ずつ搭載する（Ｓ２３）。以上の工程により、手作業によって載置するよりも精度良く載置することができ、作業性も向上する。尚、異形マウンタとチップマウンタは区別する必要はなく、チップマウンタで全ての部品を実装できれば良い。
６枚すべてのリフレクター基板２１を集合基板に搭載し終えると、次に、集合基板５０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けする（Ｓ２４）。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、搭載部品位置や部品異常の検査を行う（Ｓ２５）。
【００２８】
最後に表示シート４１を接着剤等で貼り付けし電子部品モジュール装置１０が完成する（Ｓ２６）。
尚、本実施例ではＬＥＤチップを搭載する例を説明したが、ＩＣチップを搭載することも可能である。これにより、ＩＣチップは、リフレクター基板２１のリフレクター孔２３により外部からの衝撃等の保護にも活用することが可能である。
【００２９】
（電子部品モジュール装置の使用例）
図１２乃至図１４を参照して電子部品モジュール装置１０、１１０の使用例を説明する。図１２は、実施形態の電子部品モジュール装置１１０を７セグメント表示に応用した例を示す概要図である。図１３及び図１４は、実施形態の電子部品モジュール装置１０を遊技機９０に応用した例を示す概要図である。
【００３０】
図１２は、上述した電子部品モジュール装置１０を７セグメント表示１２０にし、工場のラインに使用される制御盤のモニター表示や操作パネルの表示部分に応用した例が示されている。
７セグメント表示１２０は数字を表す表示箇所を細長いスリット状のスリット表示部１４４にし、上述したように、スリット表示部１４４は、リフレクター孔２３の箇所を四角形状の細長に形成し、メッキ等により図示しない反射部２５を設けている。また、７セグメント表示部１４４の他にドット表示部１４５及び表示面１４２が設けられ、上述した電子部品モジュール装置１０と構造は同じである。
以上のように構成した電子部品モジュール装置１１０は、制御盤からの制御信号によりＬＥＤを点灯させる電力が送られ、制御されている。
尚、電子部品モジュール装置１０、１１０は、自動車の運転席にある操作パネル等にも応用が可能である。
【００３１】
次に、図１３及び図１４にパチンコ機やスロット機等に代表される遊技機９０に電子部品モジュール装置１０を使用した例を示す。図１３に示すように、電子部品モジュール装置１０は、ガラスＧの範囲内に配置され、盤面９６の下方又は役物９１の内部に、外から視認できるように配置されている。電子部品モジュール装置１０は、薄型であるため遊技機９０の特別図柄として使用されている。上述したように電子部品モジュール装置１０は、厚みが薄いので、遊技機９０の盤面９６とガラスＧと間に配置が可能である。また、電子部品モジュール装置１０は、厚みが薄いので電子部品モジュール装置１０の後方に遊技球９３が通過する玉通路９２を備えた役物９１にも内蔵が可能である。
【００３２】
電子部品モジュール装置１０は、ガラスＧに面した役物９１の前面にビス９４等で取り付けられ、コネクター６１と、図柄制御基板と接続される接続コネクター９５により連結され、図柄制御基板からの制御信号を受けて光源Ｌの点灯表示を行っている。
尚、コネクター６１により簡単に接続可能な他にモジュールとして構成が可能であるため、遊技機にとって規格品として採用がしやすくなる。
【００３３】
（ケース基板を備えた電子部品モジュール装置及びその製造方法）
次に、他の実施形態としマイコン検査装置の電子部品モジュール装置２００を例に、部品を実装しない基板を使用してプリント基板２２０のケースとしての役割を形成する場合の電子部品モジュール装置２００について図１５を参照して説明する。
図１５（Ａ）に示すプリント基板２２０には、予め回路パターンを銅箔や銅めっきを用いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜を露光、現像後、エッチングによって回路パターン又はカメラマークを形成する。回路パターンには、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２がプリント基板２２０と半田付けにより固着される半田面２４３が形成されている。また、制御盤等の表示パネルにビス等で取り付けが可能な貫通した孔である取付孔２２５が設けられている。
【００３４】
また、ケースとなる表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２は、実装部品、実装部品２３０の電極及び回路パターンを避けた大きさに貫通した貫通孔２４５を形成する。また、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２の貫通孔２４５は対称に形成されている。貫通孔２４５の型を同じにし、板から基板を抜いて裏返せばもう一方の基板ケースが完成する。型が一つで済むので安価にかつ作業性が向上する。
【００３５】
そして、表ケース基板２４１及び裏ケース基板２４２は、プリント基板２２０と半田付けが可能なようにスルーホール又は銅メッキ等を施した半田面２４３が形成される。また、表ケース基板２４１は、実装部品２３０が実装された状態で最も寸法の高い実装部品２３０の高さよりも、厚さが大きい基板を採用している。これにより、実装部品２３０の保護が可能である。尚、裏ケース基板２４２の貫通孔２４５の大きさは、プリント基板２２０の裏面の回路パターンに応じ、また実装部品２３０の放熱や影響を受けるノイズ等を考慮し、孔の大きさを設計しても良い。また、裏ケース基板２４２の厚さは裏に搭載される実装部品２３０の高さ、実装部品２３０の放熱や影響を受けるノイズ等を考慮し設計しても良い。回路パターンに応じて貫通穴２４５を形成した場合には、回路パターンの保護にもなる。
【００３６】
プリント基板２２０の両面に、メタルマスクを使用してクリーム半田が最適量印刷される。そして、図１５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように裏ケース基板２４２とプリント基板２２０のカメラマークを確認しながらチップマウンタにより裏ケース基板の上に、プリント基板２２０を搭載する。次に、プリント基板２２０の表面にＬＥＤチップ、ＬＳＩ、ＩＣチップ、チップ抵抗、実装用コネクター等の実装部品２３０が搭載される。そして、最後に自動実装機であるチップマウンタで、表ケース基板２４１とプリント基板２２０のカメラマークを確認しながらチップマウンタによりプリント基板２２０の表面に表ケース基板２４１を搭載する。このように、図１５（Ａ）乃至（Ｃ）までは自動実装機が全て行うことが可能であるため、人ので行うことなく製造できるため確実に安価に製造が可能である。
【００３７】
そして、表ケース基板２４１、裏ケース基板２４２及び実装したこれらプリント基板２２０をリフロー炉に移動させピーク温度約２２０℃から２３０℃に加熱し、印刷したクリーム半田を溶融し半田付けを行う。その後、画像検査機、顕微鏡又は目視により半田付け状態、搭載部品位置や部品異常の検査を行い、銘板や表示する内容を表示した表示シート２６０を貼り付けて電子部品モジュール装置２００を完成させる。
【００３８】
このように構成した電子部品モジュール装置２００は、特に従来の樹脂ケースを必要とせずに、薄型のプリント基板により実装部品２３０の保護ができるので、薄型の装置の実現が可能である。また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板２４１、２４２を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品２３０の保護が行えるケースを備えたプリント基板２２０の作成が可能である。また、以上のような構成により、少量から大量の電子部品モジュール装置が自動化により製造が可能である。
【００３９】
（技術的特徴）
以下に本実施形態の技術的特徴点の一例を括弧に内に示すが、特に限定するものでもなく例示しているものであり、これら特徴から考えられる効果についても記載する。
【００４０】
＜第１の特徴点＞
複数の発光素子（例えば、主に光源Ｌ、ＬＥＤ素子７１）を実装基板（例えば、主に実装基板５１）に配列した光源部と、前記発光素子に対応して貫通した孔を複数備えたリフレクター孔（例えば、主にリフレクター孔２３）を設けたリフレクター基板（例えば、主にリフレクター基板２１）と、前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する際に半田を付着する半田面（例えば、主に半田面５２）と、備え、前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターン（例えば、主に回路パターン５６）を前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極（例えば、主に電極７３）以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設け、前記リフレクター基板は、実装される部品のうち最も高い部品の寸法高さよりも厚みを厚く形成したことを特徴とする。
【００４１】
以上の特徴により、電極以外の回路パターンをリフレクター基板の裏面に設けることで、リフレクター基板を実装基板に密着して設けることが可能であるため、薄型で小型化した電子部品モジュール装置を形成することができる。また、リフレクター基板のリフレクター孔は、発光素子等の保護に活用が可能である。
【００４２】
＜第２の特徴点＞
前記半田面に付着した半田の厚み高さにより、前記リフレクター孔の前記反射材と前記発光素子の前記電極との空間を形成したことを特徴とする。
以上の特徴により、リフレクター孔に設けられた例えばメッキ等で形成された反射材と電極や回路パターンとのショートを防ぐことが可能である。また、薄型の電子部品モジュール装置を形成することが可能である。ショートを防ぐための空間を実装基板とリフレクター基板を固着する際の半田の厚さにより形成することができるので、発光素子を固定する半田付けと同時にする行うことができるため作業性に優れ、設計の自由度が増すことにもなる。
【００４３】
＜第３の特徴点＞
回路パターン（例えば、主に回路パターン５６）を形成した実装基板（例えば、主に実装基板５１）に発光素子（例えば、主に光源Ｌ、ＬＥＤ素子７１）の配置を印刷する印字工程（例えば、主にシルクスクリーン印刷）と、前記発光素子の反射を促すリフレクター孔（例えば、主にリフレクター孔２３）が形成されたリフレクター基板（例えば、主にリフレクター基板２１）を容器（例えば、主に容器３０）に配置する配置工程と、自動実装装置により前記実装基板に前記発光素子を載置する発光素子載置工程（例えば、主にＳ２２の処理）と、
前記発光素子載置工程の後、自動実装装置により前記実装基板に前記リフレクター基板を載置する基板載置工程（例えば、主にＳ２３の処理）と、前記実装基板と前記リフレクター基板の固着を行う半田付けと、前記発光素子を実装基板に固着を行う半田付けとを同時に行う半田付け工程（例えば、主にＳ２４の処理）と、を特徴とする。
【００４４】
以上の特徴により実装基板とリフレクター基板の固着とＬＥＤ素子等の光源の実装基板への固着が同時に行えるため作業性が向上する。
【００４５】
＜第４の特徴点＞
前記基板載置工程は、前記自動実装装置の表裏を撮像するカメラが前記実装基板の表側に設けられたカメラマーク（例えば、主にカメラマーク５４）と、前記リフレクター基板の裏面側に設けられたカメラマーク（例えば、主にカメラマーク２４）を認識し、前記カメラメーク（例えば、主にカメラマーク２４、５４）に合わせて前記実装基板に前記リフレクター基板を載置するカメラ位置合わせ工程を特徴とする。
以上の特徴によって、手作業よりも正確にリフレクター基板を載置する事ができ、また発光素子を外すことなくリフレクター基板を載置することができるので、作業効率が向上する。
【００４６】
＜第５の特徴点＞
電子部品（例えば、主に光源Ｌ、実装部品２３０）を基板に搭載した実装基板（例えば、主に実装基板５１、プリント基板２２０、）と、前記実装部品の高さよりも大きな厚さにより形成され、前記電子部品とその電子部品の電極の回路パターン（例えば、主に回路パターン）を含んだ大きさに貫通孔（例えば、主にリフレクター孔２３、貫通孔２４５）を形成したケース基板（例えば、主に表ケース基板２４１、リフレクター基板２１）と
前記実装基板の表面及び前記ケース基板の裏面の同じ位置にあって前記実装基板と前記ケース基板の半田付けを行う半田面（例えば、主に半田面５２、半田面２４３）と、から構成され、前記実装基板の前記電子部品の半田付けと前記実装基板の表面とケース基板の裏面の半田付けを同時に行うことを特徴とする。
【００４７】
以上の特徴により従来の樹脂ケースを必要とせずに、薄型の実装基板と同じ基板により実装部品の保護ができるので、薄型の装置の実現が可能である。また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品の保護が行えるケースを備えた実装基板の作成が可能である。
【００４８】
＜第６の特徴点＞
前記ケース基板の前記貫通孔と対称に裏ケース基板（例えば、主に裏基板ケース２４２）の貫通孔（例えば、主に貫通孔２４５）を形成し、前記実装基板の裏面及び前記裏ケース基板の表面の同じ位置にあって前記実装基板と前記裏ケース基板の半田付けを行う半田面（例えば、主に半田面２４３）と、から構成され、前記実装基板の電子部品の半田付けと前記裏ケース基板の表面の半田付けを同時に行うことを特徴とする。
以上の特徴により、また自動実装機で搭載することができ、また実装部品の半田付けと同時にケース基板を完成することができるので、作業性が向上し、かつ安価に実装部品の保護が行えるケースを備えた実装基板の作成が可能である。
【００４９】
＜その他の特徴点＞
前記電子部品モジュール装置を、遊技機の玉通路とガラス面の間にあって、ガラス面の範囲内に配置した特別図柄の表示部として使用したことを特徴とする。
以上の特徴により、薄型に電子部品モジュール装置を構成することができるため、遊技球が転動する玉通路とガラスとの間に配置が可能であると同時に、役物等の前面にも配置が可能であり、スペースが困難な場所においても使用が可能である。また、主な回路パターンも実装基板の裏面側に配置されているため、電波ゴト等の影響も受け難いという利点もある。
【００５０】
複数の発光素子を実装基板に配列した光源部と、
前記発光素子に対応して貫通した孔を設け、その孔の周囲を反射材によりコーティングした複数のリフレクター孔を備えたリフレクター基板と、
前記リフレクター孔から反射した前記発光素子からの光を拡散させる表示シートと、
前記実装基板上であって前記発光素子の周囲に複数設けられ、前記リフレクター基板と前記実装基板を半田付けにより固着する半田を付着する半田面と、備え、
前記発光素子が実装される前記実装基板の表面側は、前記発光素子を点灯させる電極の回路パターンを前記リフレクター孔の範囲内に設け、電極以外の回路パターンは前記実装基板の裏面側に設けたことを特徴とする電子部品モジュール装置。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
産業機器のモニターパネル、操作パネル又は自動車の表示パネル等のモニター表示器として電子部品モジュール装置の利用が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０・１１０・２００…電子部品モジュール装置、２１…リフレクター基板、
２２…固着孔、２３…リフレクター孔、２４・５４…カメラマーク、２５…反射部、
３０…容器、３１…載置部、４１・２６０…表示シート、４２・１４２…表示面、
５０…集合基板、５１…実装基板、５２・２２３・２４３…半田面、
５３・２２５…取付孔、５６…回路パターン、６１…コネクター、
７１…ＬＥＤ素子、７２…ベース板、７３…電極、８２…半田、９０…遊技機、
９１…役物、９６…盤面、９２…玉通路、９３…遊技球、９４…ビス、
９５…接続コネクター、１２０…７セグメント表示、１４４…スリット表示、
１４５…ドット表示部、２２０…プリント基板、２３０…実装部品、
２４１…表ケース基板、２４２…裏ケース基板、２４５…貫通孔、Ｇ…ガラス、Ｌ…光源。