CN103807694A - 光源模块、灯及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在采用陶瓷基板的光源模块中防止陶瓷基板和电源供给用接头之间的焊料部上产生裂纹的光源模块、灯及照明装置。灯（3）具有：具有绝缘性的陶瓷基板即模块基板（22），其安装有发光部（22B）、设置有连接于发光部（22B）的多个配线图案（31）；多个接头（32），其一端与供电部连接，用于向发光部（22B）供给电源；支承部件（34），其支承多个接头（32）；焊料（33），其将多个接头（32）的各自的另一端固定于模块基板（22），并且与多个配线图案（31）中的一个电性连接；焊料（36），其用于将支承部件（34）固定于模块基板（22）。

Description

光源模块、灯及照明装置

技术领域

本发明涉及一种光源模块、灯及照明装置。

背景技术

近年来，将发光二极管（以下，称LED）等发光元件作为光源的照明装置广泛应用。利用了这些发光元件的照明装置具有对发光元件中产生的热量进行有效散热的散热结构。例如，用导热系数良好的铝制散热结构体对安装有LED的基板所产生的热量进行散热的结构得到广泛应用。

而且，用于向光源即发光元件供给电源的端子即接头设置于安装有发光元件的基板上形成的孔，如果包含具有发光元件的光源模块的灯安装于灯座，则灯侧的接头与灯座侧的电性接点部接触。

采用上述散热结构时，为了确保电绝缘性需要绝缘部件。从简化结构的观点出发，为了不使用该绝缘材料，还可以考虑利用导热系数不像铝那样高，却具有电绝缘性的陶瓷基板。

然而，利用陶瓷基板时，在陶瓷基板自身上形成用于端子即接头的孔，从成本等方面考虑这是不可取的。

而且，电源供给用接头和连接于发光元件的配线图案之间的连接必须在陶瓷基板上通过钎焊进行，而陶瓷基板的热膨胀率和焊料的热膨胀率相差较大，因而随着照明装置的开/关而导致发光元件及其附近的温度升降，陶瓷基板上的端子的焊料因热膨胀差所产生的应力而导致出现裂纹。

专利文献1：日本专利特开2009-218192号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种在采用陶瓷基板的光源模块中，防止陶瓷基板和电源供给用接头之间的焊料部上产生裂纹的光源模块、灯及照明装置。

本发明的光源模块，包括，陶瓷基板，其安装有发光部，且设置有与所述发光部连接的多个配线图案，所述陶瓷基板具有绝缘性；多个接头，其一端与供电部连接，用于向所述发光部供给电源；支承部件，其支承所述多个接头；电性连接部，其将所述多个接头的各自的另一端固定于所述陶瓷基板，并且与所述多个配线图案中的一个电性连接；固定部，其用于将所述支承部件固定于所述陶瓷基板。

采用本实施方式，能够实现在采用陶瓷基板的光源模块中防止陶瓷基板和电源供给用接头之间的焊料上产生裂纹的光源模块、灯及照明装置。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的照明装置1的结构的立体图。

图2是本发明的实施方式所涉及的照明装置1的灯座主体的立体图。

图3是用于说明本发明的实施方式所涉及的照明装置1的结构的沿图1的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

图4是用于说明本发明的实施方式所涉及的照明装置1的机构的将灯座和灯分离的状态的、沿图1的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

图5是从斜下侧方向目视本发明的实施方式所涉及的灯的分解组装图。

图6是从斜上侧方向目视本发明的实施方式所涉及的灯的分解组装图。

图7是本发明的实施方式所涉及的发光模块即模块基板22的俯视图。

图8是用于说明本发明的实施方式所涉及的灯3的连接器22C附近结构的剖视图。

图9是用于说明本发明的实施方式所涉及的具有板簧形状接头的连接器22C附近结构的剖视图。

图10是本发明的实施方式所涉及的支承部件34的立体图。

图11是用于说明本发明的实施方式所涉及的连接器22C的接头32和连接器收容部16内的接触片部18之间的连接的图。

图12是用于说明本发明的实施方式的变形例所涉及的具有分割成多个的接头的灯3的连接器22C附近结构的剖视图。

图13是用于说明本发明的实施方式的变形例所涉及的具有分割成多个部分的接头的灯3的连接器22C附近结构的其他例子的剖视图。

图中：1-照明装置，2-灯座，3-灯，11-灯座主体，11A-凹槽，11B-螺钉插通孔，12-螺钉，13-销，14-板簧，15-卡合爪部，16-连接器收容部，17-狭缝，18-接触片部，19-线束，21-框体，21A-外框部，21B-内框部，21C-锥形面部，21D-透镜部，21E-凹部，22-模块基板，23-板簧部，24-散热板，24A-切口部，24B-螺钉固定孔，25-散热片，25A-切口部，31-配线图案，32、32W、32X、32Y-接头，33-焊料，34-支承部件，34A-孔，34B-突起部，35-连接部件，36-焊料，41、51-导电性部件。

具体实施方式

实施方式的光源模块，包括，陶瓷基板，其安装有发光部，且设置有与所述发光部连接的多个配线图案，所述陶瓷基板具有绝缘性；多个接头，其一端与供电部连接，用于向所述发光部供给电源；支承部件，其支承所述多个接头；电性连接部，其将所述多个接头的各自的另一端固定于所述陶瓷基板，并且与所述多个配线图案中的一个电性连接；固定部，其用于将所述支承部件固定于所述陶瓷基板。

实施方式的发光部使用LED作为发光元件，而发光元件也可以是LED以外的激光二极管等其他发光元件。

实施方式的陶瓷基板为氧化铝（alumina）的基板，但是，陶瓷基板也可以是氧化铝以外的氮化铝等的基板。

实施方式的接头为板状或者板簧状的部件，但是，接头也可以是板状或者板簧状以外形状的部件。

实施方式的电性连接部为焊料，但是，电性连接部也可以用焊料以外的导电性材料形成。

实施方式的固定部为焊料，但是，固定部也可以用焊料以外的材料形成。固定部与电性连接部彼此另行构成，即，不是用固定部直接固定支承部件和陶瓷基板的结构。由此，固定部和电性连接部分别固定在陶瓷基板上，通过陶瓷基板的热膨胀或热收缩，固定部和电性连接部分别与陶瓷基板随动，即固定部和电性连接部为彼此可动的结构，彼此不会直接干扰。因此，与将固定部和电性连接部一体形成时相比，能够可靠地进行向陶瓷基板的固定，减少热应力的影响。

下面，参照附图对实施方式进行说明。

（结构）

图1是用于说明本实施方式的照明装置1的结构的立体图。图2是照明装置1的灯座主体的立体图。图3是用于说明本实施方式的照明装置1的结构的沿图1的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。图4是用于说明本实施方式的照明装置1的结构的灯座与灯分离的状态的沿图1的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。

照明装置1是例如非常适合用于筒灯（Down light）的高功率即大功率型照明装置。照明装置1具有埋设在屋内顶棚部分等的灯座2、保持于该灯座2的灯3而构成。下面，对作为筒灯使用的照明装置1，按照其安装状态，将照明光放射的前端侧称为“下侧”，基端侧称为“上侧”而进行说明。

灯座2例如具有由呈扁平的大致圆筒形状的树脂成型品构成的灯座主体11。在该灯座主体11的外周部的适当位置（例如，按照预定间距共计6个位置）上，沿上下方向延伸设置有俯视形状呈局部圆弧状的凹槽11A。在这些凹槽11A的上端部壁部穿设有螺钉插通孔11B。灯座2通过从下侧插入于该螺钉插通孔11B的螺钉12固定于顶棚部分等。

如图2所示，在灯座主体11的下端部，一体形成有呈大致圆环状的内向凸缘。在该内向凸缘竖立设置有两根为1组的3组销13。如图4所示，在该各组销13上组装有灯固定用板簧14。在各个板簧14的大致中央部固定有向灯座主体11的内侧突出的卡合爪部15。

圆柱状的灯3以插入于圆筒状灯座2内侧的内向凸缘部11C内的方式安装于灯座主体11上。向灯座2安装灯3时，各个卡合爪部15卡合于形成在灯3外周侧的凹部21E，由此灯3固定于灯座2。

在灯座主体11设置有连接器收容部16，该连接器收容部具有与灯3的电性接触部。连接器收容部16设置有供后述灯3侧的连接器22C的各个接头32进入的狭缝17。狭缝17的数量与灯3侧连接器22C的接头32的数量相同。

而且，在连接器收容部16具有以夹住灯3侧连接器22C的端子即接头32的方式接触的多个接触片部18。各个接触片部18为具有两个有弹性的板状部的雌型端子，且以在两个板状部之间夹住作为雄型端子的接头32的方式而与接头32接触。在各个接触片部18连接有对应的线束19。由于板状部件即接头32以被两个板状部夹住的方式进行接触，因而接触片部18和接头32的接触面积较大。

图5是从斜下侧方向目视本实施方式所涉及的灯的分解组装图。图6是从斜上侧方向目视本实施方式所涉及的灯的分解组装图。利用图1～图6对灯3的结构进行说明。

灯3包括：框体21、配置于框体21的基端侧的光源模块即模块基板22、安装在框体21和模块基板22之间的板簧部件23、配设于模块基板22的基端侧的散热板24、配设于散热板24的基端侧的散热片25。

框体21是由树脂成型品构成的框部件，其具有呈大致圆筒状的外框部21A和呈大致四角筒状的内框部21B通过多个肋相互连接而成的双重筒结构。在框体21的前端侧，形成有从外框部21A向内侧倾斜的圆环状的锥形面部21C。

在圆环状的锥形面部21C的内侧，一体形成有用于将来自模块基板22的光向预定角度范围内照射的透镜部21D。

板簧部件23为由不锈钢等金属构成，且为如下板状部件：具有与内框部21B的俯视形状相似形状的大致四边形形状，并且在内侧具有沿透镜部21D的形状的开口部23A。板簧部件23在外侧边缘部的3个位置上具有以向基端侧突出的方式弯曲的板簧部23B，并且配设于内框部21B内。

模块基板22为如下氧化铝（alumina）的陶瓷基板：具有与内框部21B的俯视形状相似形状的大致四边形形状，并且在中央部安装有俯视形状为圆形的发光部22B。发光部22B包括表面安装型（SMD型）或者板上芯片封装型（COB型）的多个发光元件即LED22A。在模块基板22的一边部固定有两个连接器22C。模块基板22配设成在内框部21B内夹住板簧部件23。

散热板24为如下铝制板状板：具有俯视形状与外框部21A的形状相似的大致圆形形状，并且在局部上形成有切口部24A。

而且，在散热板24A的四个位置上设置有螺钉固定孔24B，散热板24通过螺钉24C以与框体21之间夹住板簧部件23和模块基板22的方式螺纹固定于框体21。如果将散热板24螺纹固定于框体21上，则夹在散热板24与框体21之间的模块基板22的上侧面被板簧部件23的三个板簧部23B推压，使模块基板22向散热板24推压并使其贴紧，由此模块基板22固定在框体21内。因此，模块基板22中产生的热量传递到散热板24。

在散热板24上粘贴有散热片25。散热片25为如下铝制的板状片材：具有俯视形状与外框部21A的形状相似的大致圆形形状，并且在局部形成有切口部25A。由此，模块基板22中产生的热量，经过散热板24传递到散热片25，从散热片25进行散热。

另外，在散热板24上形成有切口部24A，该切口部24A形成为俯视时不与连接器22C重叠。由此，确保连接器22C与散热板24之间的绝缘距离，而且来自发光部22B的热量难以传递到连接器22C。

上述结构的灯3能够安装于灯座2，并且能够从灯座2卸下。

图7是发光模块即模块基板22的俯视图。图8是用于说明灯3的连接器22C附近结构的剖视图。

如图7所示，在模块基板22上，设置有与发光部22A内的各LED22A连接的多个配线图案31。在模块基板22上，搭载有两个连接器22C。在各连接器22C设置有多个（在此为3个）接头32。作为端子的各接头32的两端部从各连接器22C突出。接头32是其一端与供电部连接并用于向发光部22B供给电源的端子。

连接器22C的向发光部22B侧突出的多个接头32的各自的端部32A与各配线图案31的一端通过焊料33进行钎焊。由此，在具有绝缘性的陶瓷基板即模块基板22上安装发光部22B，并设置有与该发光部22B连接的多个配线图案31。

如图8所示，连接器22C的向发光部22B侧突出的各接头32的端部32A通过焊料33固定于模块基板22，并且与各配线图案电性连接。该焊料33构成各接头32和各配线图案的电性连接部。

而且，作为端子的接头32为板状的导电性金属部件，而且如图8所示，具有大致曲柄形状。如上所述，各接头32的发光部22B侧的端部32A通过焊料33与模块基板22的配线图案31连接。而且，各接头32的向灯3的外周侧突出的端部32B朝向灯3的外周侧突出。

另外，如图9所示，接头32的端部32B可以是具有板簧形状的端部。图9是用于说明具有板簧形状的接头的连接器22C附近结构的剖视图。

板簧形状的接头32W具有端部32WB，该端部弯曲成具有弹性。端部32WB自支承部件34W的开口部34Wa朝向上方延伸，并且在中途弯曲成く字状，且具有弹性。接头32W的发光部22B侧的端部32WA通过焊料33与模块基板22的配线图案31连接。

而且，灯3的外周侧的端部32WB由支承部件34W支承为在支承部件34W的开口部34Wa不向上下方向移动而能够横向移动。

因此，连接器22C的接头也可以是图9所示形状。

如图8所示，在本实施方式中，由于接头32的端部32B为板状部件，具有所谓的刀口型形状，因此，不仅可以增加端部32B和接触片部18之间的接触面积而加大散热量，还具有能够可靠地确保端部32B和接触片部18之间的电性连接的优点。

而且，如果接头32采用刀口型形状的板状部件，则能够确保足够的接触面积及接触压力，因而无需为了改善端部32B和接触片部18之间的电性连接而进行镀金处理，因此，具有有助于降低成本的优点。而且，由于接头32的端部32B为板状部件，因而还具有能够缩小照明装置1的上下方向尺寸的优点。

而且，如果接头32的端部32B是刀口型形状的板状部件，则具有将灯3安装于灯座2时不会在接头32上施加应力的优点。

如图8所示，各个连接器22C包括多个（在此为3个）接头32和支承多个接头32的支承部件34。在支承部件34设置有用于配设各接头32的孔34A。支承部件34为由绝缘性材料构成的树脂部件，通过一体成型而构成或者由多个部件构成。

图10是支承部件34的立体图。如图10所示，在支承部件34的一个面上设置有多个（在此为2个）突起部34B。突起部34B具有前端部扩大的前端部34Ba。在突起部34B嵌合并固定有作为不锈钢等金属部件的连接部件35。

如图8所示，连接器22C的支承部件34通过嵌合于前端部34Ba的金属部件35而利用焊料36固定于模块基板22。焊料36构成将支承部件34固定于模块基板22的固定部。

各连接器22C的支承部件34的多个（在此为3个）孔34A具有固定端部32B的形状，以使接头32的端部32B不向支承部件34的上下方向移动。即，灯3外周侧的孔34A的开口部34Aa具有能够使端部32B向横向滑动却无法向上下方向移动的形状。即，多个接头32由支承部件34支承为能够相对于支承部件34相对移动。

图11是用于说明连接器22C的接头32和连接器收容部16内的接触片部18之间的连接的图。

如果将灯3安装于灯座2，则灯3的连接器22C的从支承部件34突出的各个接头32的端部32B就会进入设置于灯座2的连接器收容部16的狭缝17中，端部32B夹于两个板状部之间，并受到接触片部18的按压而与其接触。即接触片部18为雌端子，作为雄端子的端部32B进入到接触片部18的两个板状部之间。

陶瓷基板即模块基板22、通过焊料33与模块基板22电性连接的接头32、和通过焊料36固定于模块基板22的支承部件34构成光源模块。

（作用）

下面，对上述结构的照明装置1中的灯座2和灯3的作用进行说明。如果在固定于顶棚上的灯座2上安装灯3，并将照明装置1点灯，则模块基板22的发光部22B就会发光。发光部22B所产生的热量经由陶瓷基板即模块基板22传递到焊料33。如果将照明装置1熄灯，发光部22B所产生的热量从模块基板22经由散热板24和散热片25向外部散热。

而且，连接器22C的支承部件34支撑有多个接头32，并且通过嵌合于突起部34B的连接部件35利用焊料36固定于模块基板22。

将支承部件34固定于模块基板22的焊料36的位置与将接头32的端部32A固定于模块基板22的焊料33的位置相比，更远离作为光源的发光部22B。即，作为固定部的焊料36与作为电性连接部的焊料33相比设置于更远离发光部22B的位置。

而且，在陶瓷基板即模块基板22中，向与模块基板22的面正交的方向的散热量比向模块基板22的面方向的散热量更大。

因此，将比焊料36更靠近发光部22B的焊料33的体积设为较小，并使焊料36的体积大于焊料33，从而在由于照明装置1的点灯和熄灯而使焊料33重复热膨胀和热收缩时，焊料33上不易产生裂纹，并且能够将连接器22C的支承部件34牢固地固定于模块基板22。

而且，对于接头32的端部32B，在将灯3安装于灯座2上时，由于将接头32的端部32B压入接触片部18，因而端部32B上施加有图8中箭头A1方向的应力。而且，在从灯座2卸下灯3时，由于从接触片部18拔出接头32的端部32B，因而接头32的端部32B上施加有图8中箭头A2方向的应力。

但是，由于灯3外周侧的孔34A的开口部34Aa具有不让端部32B向上下方向（即，箭头A1以及A2的方向）移动的形状，因而接头32的端部32A上也不会施加应力。

而且，由于灯3的外周侧的孔34A的开口部34Aa具有能够使端部32B横向（即，与箭头A1及A2方向正交的A3方向）移动的形状，因而焊料33和焊料36通过模块基板22的热膨胀或者热收缩能够各自移动，针对从模块基板22所受横向热应力，降低焊料33和焊料36的相互影响，从而减少焊料33和焊料36产生裂纹。

如上所述，根据上述实施方式，能够实现在采用陶瓷基板的光源模块中防止陶瓷基板和电源供给用接头之间的焊料部上产生裂纹的光源模块、灯及照明装置。

下面，对变形例进行说明。

（变形例）

上述各接头32为一张板状部件，但是也可以将各接头32分割成多个接头，并通过导电性部件连接分割的接头彼此之间。

图12是用于说明具有分割成多个的接头的灯3的连接器22C附近结构的剖视图。在图12中，对与图8相同构成因素标注相同的符号。

如图12所示，接头32X分割成多个（在此为2个）。分割的2个接头32Xa、32Xb通过导电性部件41电性连接。导电性部件41的两端部分别通过焊料42与2个接头32Xa、32Xb连接。

由于发光部22B中产生的热量，接头32X以及支承部件34等膨胀，若不产生热量则接头32X以及支承部件34等就会收缩。但是，根据图12的结构，即使发生该热量引起的膨胀和收缩，来自其他接头的应力也不会直接施加到端部32A侧的接头32X的接头32Xa，或者即使有也很微小。

图13是用于说明具有分割成多个部分的接头的灯3的连接器22C附近结构的其他例子的剖视图。在图13中，与图8相同结构标注相同符号。

如图13所示，接头32Y分割成多个（在此为2个）而具有分割的2个接头32Ya、32Yb。两个接头32Ya、32Yb中的一个接头32Yb的基端侧具有延伸部32Yc。而且，在该接头32Yb的基端侧，沿着延伸部32Yc，通过焊料（未图示）接合有矩形的导电性部件51的端部。接头32Ya的前端部分以能够滑动接触的方式夹在延伸部32Yc和导电性部件51之间。

由于发光部22B中产生的热量，接头32Y以及支承部件34等会膨胀，若不产生热量，接头32Y以及支承部件34等就会收缩。但是，根据图13的结构，接头32Ya和接头32Yb以接头32Ya的前端部分能够夹在延伸部32Yc和导电性部件51之间滑动的方式进行连接，因此，即使发生热量引起的膨胀和收缩，在接头32Ya上不会直接施加来自其他部件的应力，或者即使有也很微小。

如上所述，在本变形例中，多个接头分别分割成至少两个以上部件，而分割的部件通过导电线或者接触彼此电性连接。

因此，根据本变形例的结构，即使接头32X、32Y以及支承部件34等因热量而发生膨胀以及收缩，也能够防止接头32X、32Y的端部32A上产生应力。

以上对本发明的几个实施方式进行了说明，而这些实施方式只是举例说明，并没有限定发明范围的意图。这些新实施方式可以其他各种方式实施，能够在不脱离发明宗旨的范围内进行各种省略、置换、改变。这些实施方式及其变形均包含在发明的范围和宗旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明的范围及其等同的范围内。

Claims (7)

1.一种光源模块，其特征在于，包括：

陶瓷基板，其安装有发光部，且设置有与所述发光部连接的多个配线图案，所述陶瓷基板具有绝缘性；

多个接头，其一端与供电部连接，用于向所述发光部供给电源；

支承部件，其支承所述多个接头；

电性连接部，其将所述多个接头的各自的另一端固定于所述陶瓷基板并且与所述多个配线图案电性连接；

固定部，其用于将所述支承部件固定于所述陶瓷基板。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，

所述多个接头分别至少分割成两个以上的部件，分割而得的部件彼此通过导电线或者接触而进行电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的光源模块，其特征在于，

所述多个接头以相对于所述支承部件能够相对移动的方式支承于所述支承部件。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光源模块，其特征在于，

所述多个接头分别为板状部件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光源模块，其特征在于，

所述固定部设置在比所述电性连接部更远离所述发光部的位置。

6.一种灯，其特征在于，

具有权利要求1～5中任一项所述的光源模块。

7.一种照明装置，其特征在于，

具有权利要求6所述的灯。

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