JP2009070738A - ソケット - Google Patents

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Abstract

【課題】様々な接続形態にも適用することができるソケットであって当該ソケット自体に放熱機能を持たせてなるソケットを提供すること。
【解決手段】ＬＥＤ素子１００と基板２００との間の電気的接続を図るためのコンタクト部材３１０と、コンタクト部材３１０を収容するベースシェル３３０と、コンタクト部材３１０にＬＥＤ素子１００を当接した状態でベースシェル３３０と係合することによりＬＥＤ素子１００を保持するカバーシェル３５０とでソケットを構成する。ここで、コンタクト部材３１０としては、弾性体ブロック３１２と、弾性体ブロック３１２上に配設された電極３１６，３１８を有するものを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ素子のような発熱を伴って動作する素子を基板のような接続対象物に接続するためのソケットに関する。
発熱を伴って動作する素子に関する一般的な放熱処理技術として、ソケットとは別体のヒートシンクを利用するものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、放熱をも考慮したＬＥＤ素子用のソケットとしては例えば特許文献２に開示されているものがある。
特開２００１−１５１８６号公報 特開２００６−３３１８０１号公報
特許文献１のようにヒートシンクを用いる技術は一般的であるが、ソケット自体にも放熱機能を持たせることができれば、ヒートシンクを用いるにしてもヒートシンクを小型化することができる。加えて、ヒートシンクをも省略することができるとなれば、かなりの省スペース化を達成することができる。従って、ソケット自体に放熱機能を持たせることが望まれる。
特許文献２に記載のソケットは、ソケット間の相互接続を想定して構成してあるものであり、ＬＥＤ素子を基板に接続するような形態は特許文献２では考慮されていない。また、特許文献２では、ＬＥＤ素子で発生した熱をソケットの裏面側に伝達するため放熱専用の部材を用いることとしている。従って、特許文献２記載の概念は汎用性に乏しい。
そこで、本発明は、様々な接続形態にも適用することができるソケットであって当該ソケット自体に放熱機能を持たせてなるソケットを提供することを目的とする。
本発明によれば、第１のソケットとして、素子と接続対象物との間の電気的接続を図るためのコンタクト部材と、該コンタクト部材を収容するベースシェルと、前記コンタクト部材に前記素子を当接した状態で前記ベースシェルと係合することにより前記素子を保持するカバーシェルとを備えたソケットであって、前記コンタクト部材は、弾性体と、該弾性体上に配設された電極を有するものである、ソケットが得られる。
また、本発明によれば、第２のソケットとして、第１のソケットにおいて、前記コンタクト部材は、平板状の前記弾性体と、前記弾性体の表面を覆う絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上に形成された導体膜からなる前記電極を備えている、ソケットが得られる。
また、本発明によれば、第３のソケットとして、第１又は第２のソケットにおいて：前記ベースシェル及び前記カバーシェルは熱伝導性の高い材料からなり；前記ベースシェルは第１フィンを有しており；前記カバーシェルは第２フィンを有しており；前記コンタクト部材を前記第１フィン及び前記第２フィンで挟持することにより、前記コンタクト部材を介して前記素子からの熱を前記ベースシェルと前記カバーシェルに伝達させ、前記ベースシェルと前記カバーシェルから放熱させる構成とした、ソケットが得られる。
また、本発明によれば、第４のソケットとして、第３のソケットにおいて、前記第２フィンは、前記素子の前記ソケット内における位置決めにも用いられる、ソケットが得られる。
更に、本発明によれば、第５のソケットとして、第１乃至第４のソケットのいずれかにおいて、前記素子は、ＬＥＤ素子である、ソケットが得られる。
本発明によれば、ＬＥＤ素子のような素子と基板のような接続対象物との接続に用いられるコンタクト部材をＬＥＤ素子に対して面接触可能な部材にて構成したことから、電気的接続をとると共に放熱効果を得ることができる。
また、ベースシェル及びカバーシェルをコンタクト部材と熱的に接続するように構成した場合には、ベースシェル及びカバーシェルを一種のヒートシンクとして機能させることが可能となる。即ち、ソケット全体をヒートシンクとして機能させることができる。
本発明の実施の形態によるソケットは、図１に示されるように、ＬＥＤ素子１００を基板２００に接続するためのものであり、ＬＥＤ素子１００と基板２００との間の電気的接続を図るためのコンタクト部材３１０と、コンタクト部材３１０を収容するベースシェル３３０と、コンタクト部材３１０にＬＥＤ素子１００を当接した状態でベースシェル３３０と係合することによりＬＥＤ素子１００を保持するカバーシェル３５０を備えている。
図１に示されるように、本実施の形態によるコンタクト部材３１０は、２つの平板状の弾性体ブロック３１２と、弾性体ブロック３１２の表面を覆う絶縁性フィルム３１４と、絶縁性フィルム３１４上に形成された導体膜からなる電極３１６，３１８を備えている。かかる構成を備えるコンタクト部材３１０上にＬＥＤ素子１００を搭載することにより、コンタクト部材３１０の電極３１６はＬＥＤ素子１００のアノード１１０と電気的に接続され、電極３１８はＬＥＤ素子のカソード１２０と電気的に接続される。なお、電極３１６，３１８の夫々は、ＬＥＤ素子１００との接続側から基板２００のパッド２１４，２１０と接続する側に連なっており、基板２００側においても電極３１６と電極３１８とは独立して形成されている（図示せず）。
ここで、本実施の形態によるコンタクト部材３１０では、電極３１６，３１８を大きくとることができることから、ＬＥＤ素子１００で発生した熱は効率よく電極３１６，３１８に伝達される。また、弾性体ブロック３１２として、シリコーンゴムのように比較的放熱特性の高い弾性体を使用することにより電極３１６，３１８からのみならず、弾性体ブロック３１２からの放熱も期待することができる。なお、弾性体ブロック３１２に代えて、ゲル状の弾性体をパックしたものを用いることとしてもよい。
本実施の形態によるベースシェル３３０は、熱伝導性の高い金属からなるものであり、図１に示されるように、コンタクト部材３１０の電極３１６を基板２００のパッド２１４上に搭載すると共に電極３１８をパッド２１０上に搭載するようにして、コンタクト部材３１０を収容するものである。ベースシェル３３０は、図１乃至図３に示されるように、基板２００上のグランドパッド２１２に接続されるホールドダウン３３２と、後述する熱伝達経路を構成するフィン３３４、ＬＥＤ素子１００の位置決め用フィン３３６、及び係止用舌片３３８を備えている。図示されたホールドダウン３３２は、ベースシェル３３０の外形を決める枠体の下側のエッジから枠体外に向かって延びるようにして設けられている。このホールドダウン３３２がグランドパッド２１２上に搭載され、半田付けされることにより、ベースシェル３３０は、基板２００上に固定される。図示されたフィン３３４は、ベースシェル３３０の枠体の下側のエッジから枠体内に向かって延びるようにして設けられており、コンタクト部材３１０をベースシェル３３０内に収容した際には、コンタクト部材３１０の電極３１８と当接するように設計されている。位置決め用フィン３３６は、ベースシェル３３０の枠体の上側のエッジから枠体内に向かってＬ字状に突出するようにして設けられている。図３及び図４から理解されるように、本実施の形態における位置決め用フィン３３６は、ベースシェル３３０内にコンタクト部材３１０を収容した際に、コンタクト部材３１０の上側に位置する。係止用舌片３３８は、ベースシェル３３０の枠体のうち対向する２辺に対して、略コの字状の切込みを入れ且つ折り曲げることにより、斜め下側に向かって突出するように形成されたものであり、後述するように、カバーシェル３５０をベースシェル３３０に係合するために用いられる。
本実施の形態によるカバーシェル３５０も、ベースシェル３３０と同様、熱伝導性の高い金属からなるものであり、図１及び図２に示されるように、ＬＥＤ素子１００を部分的に収容する収容部３５４を有すると共に、収容部３５４内においてＬＥＤ素子１００の位置決め、及び、ベースシェル３３０に設けられたフィン３３４とでコンタクト部材３１０を挟み込むことによって熱伝達経路を構成するためのフィン３５２を有している。また、カバーシェル３５０には、ベースシェル３３０の係止用舌片３３８に対応する位置に、係止窓３５６が形成されている。ベースシェル３３０の上方からカバーシェル３５０を取付けると、係止用舌片３３８が係止窓３５６に係止することとなる。これにより、カバーシェル３５０は、ベースシェル３３０に係合される。
本実施の形態においては、ベースシェル３３０内にコンタクト部材３１０を配置した上でＬＥＤ素子１１０を搭載し、その上からカバーシェル３５０を被せて、前述したようにしてカバーシェル３５０とベースシェル３３０との係合を図ろうとすると、ベースシェル３３０の位置決め用フィン３３６とカバーシェル３５０のフィン３５２の機能により、図３に示されるように、ＬＥＤ素子１００の位置決めが適切に行われる。
加えて、コンタクト部材３１０は、図４に示されるように、ベースシェル３３０のフィン３３４とカバーシェル３５０のフィン３５２により、上下方向において、挟持されることとなっている。この際、本実施の形態によるフィン３５２は、コンタクト部材３１０の電極３１８と電気的に接続されることとなっている。即ち、本実施の形態においては、ベースシェル３３０及びカバーシェル３５０ともコンタクト部材３１０の電極３１８を介してＬＥＤ素子１００のカソード１２０に電気的に接続されている。なお、電気的接続経路は、本実施の形態に限定されるわけではなく、例えば、コンタクト部材３１０に電極３１６，３１６とは異なる導体膜を形成してフィン３５２とフィン３３４との接続に用いてもよい。
また、前述のように、本実施の形態によるベースシェル３３０及びカバーシェル３５０は、熱伝導性の高い金属にて構成されていることから、ＬＥＤ素子１００からコンタクト部材３１０に伝達した熱は更にフィン３３４及びフィン３５２を介してベースシェル３３０及びカバーシェル３５０に伝達し、ベースシェル３３０及びカバーシェル３５０から放熱されることとなっている。このように、本実施の形態によれば、弾性体を有するコネクタでコンタクト部材３１０を構成したことからＬＥＤ素子１００との接触面積を大きくとることができ、従って、高い放熱効果を期待することができると共に、ＬＥＤ素子１００で発生した熱をコンタクト部材３１０を介してベースシェル３３０及びカバーシェル３５０に伝達させ、そこから放熱させることができることから、ベースシェル３３０及びカバーシェル３５０を一種のヒートシンクとして機能させることができる。従って、本実施の形態によれば、小型のヒートシンクを採用することもできるし、場合によってはヒートシンク自体を省略することもできる。
更に、本実施の形態によるコンタクト部材３１０を用いない場合のようにＬＥＤ素子１００を基板２００に直接半田付け接続するときには素子ごとにパッド形状を変更しなければならない（即ち、基板２００上の半田レジストを除去する形状を変更しなければならない）が、本実施の形態の如く、コンタクト部材３１０を用いることとすると、基板２００上のパッド形状を素子ごとに変更する必要がなくなる。また、本実施の形態によるパッド２１０のように半田レジストを除去する領域を大きくとることも可能となり、放熱効果がよくなる。
本発明の実施の形態によるソケットを示す分解斜視図である。 図１に示されるソケットの斜視図である。 図２のソケットを示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２のソケットを示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
符号の説明
１００ ＬＥＤ素子
１１０ アノード
１２０ カソード
２００ 基板
２１０ パッド
２１２ グランドパッド
２１４ パッド
２１６ パッド
３１０ コンタクト部材
３１２ 弾性体ブロック
３１４ 絶縁性フィルム
３１６，３１８ 電極
３３０ ベースシェル
３３２ ホールドダウン
３３４ フィン
３３６ 位置決め用フィン
３３８ 係止用舌片
３５０ カバーシェル
３５２ フィン
３５４ 収容部
３５６ 係止窓

Claims (5)

  1. 素子と接続対象物との間の電気的接続を図るためのコンタクト部材と、該コンタクト部材を収容するベースシェルと、前記コンタクト部材に前記素子を当接した状態で前記ベースシェルと係合することにより前記素子を保持するカバーシェルとを備えたソケットであって、前記コンタクト部材は、弾性体と、該弾性体上に配設された電極を有するものである、ソケット。
  2. 前記コンタクト部材は、平板状の前記弾性体と、前記弾性体の表面を覆う絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルム上に形成された導体膜からなる前記電極を備えている、請求項１記載のソケット。
  3. 前記ベースシェル及び前記カバーシェルは熱伝導性の高い材料からなり、
    前記ベースシェルは第１フィンを有しており、
    前記カバーシェルは第２フィンを有しており、
    前記コンタクト部材を前記第１フィン及び前記第２フィンで挟持することにより、前記コンタクト部材を介して前記素子からの熱を前記ベースシェルと前記カバーシェルに伝達させ、前記ベースシェルと前記カバーシェルから放熱させる構成とした、請求項１又は請求項２記載のソケット。
  4. 前記第２フィンは、前記素子の前記ソケット内における位置決めにも用いられる、請求項３記載のソケット。
  5. 前記素子は、ＬＥＤ素子である、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のソケット。
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