JP2009140718A - Lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源として複数のLED(発光ダイオード)等の半導体発光素子を備えて、例えば天井等の被取付け部に埋め込んで或いは直付けして設置される照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device that includes a plurality of semiconductor light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes) as a light source, and is embedded in or directly attached to a mounted portion such as a ceiling.
従来、樹脂系のプリント基板を、LEDが実装される第1領域と、LEDの制御回路を構成する要素の内の発熱要素が実装される第2領域とに分けて、これら第1領域と第2領域との境界にスリット状貫通孔を形成することによって、第2領域で発生した熱が第1領域に伝導することを制限して、LEDが制御回路の熱を受け難くするとともに、プリント基板への両面実装を実現したLED実装用プリント基板及びそれを利用したLED照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載の技術では、LEDが実装された第1領域の面積を、抵抗等の発熱要素が実装された第2領域の面積より大きくするとともに、LEDを含む領域に放熱パターンを形成して、第1領域の表面から放熱を促進している。しかし、このようにプリント基板から直接大気中に放熱する構成では、LEDの温度上昇を抑制して照明装置の更なる高輝度化の要請に応じることが難しい。
In the technique described in
LEDの発熱を効果的に放出するには、放熱部材をプリント基板に組み合わせれば良いことが知られている。しかし、特許文献1の技術は、両面実装を実現するものであるために、放熱部材をプリント基板に直接装着することはできず、何らかの対策を講じる必要がある。
It is known that a heat radiating member may be combined with a printed circuit board to effectively release the heat generated by the LED. However, since the technique of
又、両面実装を犠牲にして片面実装としたプリント基板には、その実装面と反対側の面に放熱部材を直接装着することが可能である。しかし、この場合でも、樹脂系のプリント基板から放熱部材への熱伝導が良くないので、十分な放熱を期待できない。又、放熱部材を大きくするほど放熱性能を向上できるが、この放熱部材が第1領域と第2領域にわたる大きさの場合には、放熱部材を介してLEDと発熱要素との相互熱干渉が起こり易くなるので、こうしたことがないようにする配慮が求められる。 In addition, a heat dissipation member can be directly mounted on a surface opposite to the mounting surface of a printed circuit board that is mounted on one side at the expense of double-sided mounting. However, even in this case, sufficient heat dissipation cannot be expected because heat conduction from the resin-based printed board to the heat dissipation member is not good. In addition, the larger the heat dissipation member, the better the heat dissipation performance. However, when the heat dissipation member is large enough to cover the first region and the second region, mutual heat interference between the LED and the heat generating element occurs via the heat dissipation member. Since it becomes easier, consideration is required to prevent this from happening.
本発明の目的は、半導体発光素子の放熱性能を向上できるとともに、半導体発光素子と回路部品との相互熱干渉を抑制できる照明装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the illuminating device which can suppress the mutual heat interference of a semiconductor light-emitting device and a circuit component while improving the thermal radiation performance of a semiconductor light-emitting device.
請求項1の発明は、金属ベース層の一面に絶縁層が積層されているとともに、これら両層を貫通した複数の基板貫通孔を有し、前記基板貫通孔によって素子実装領域と回路部品実装領域とが区画されている装置基板と;前記素子実装領域に実装された半導体発光素子と;前記回路部品実装領域に実装された回路部品と;前記装置基板と略同等以上の大きさに形成されていて少なくとも前記素子実装領域の背面に接して前記装置基板に装着された放熱部材と;前記各基板貫通孔に連通して設けられ前記放熱部材と前記回路部品実装領域との熱伝導を抑制する通気手段と;を具備したことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, an insulating layer is laminated on one surface of a metal base layer, and a plurality of substrate through-holes penetrating both layers are provided, and an element mounting region and a circuit component mounting region are formed by the substrate through-holes. A semiconductor substrate mounted on the element mounting region; a circuit component mounted on the circuit component mounting region; and a size approximately equal to or larger than the device substrate. A heat dissipating member mounted on the device substrate in contact with at least the back surface of the element mounting region; and a ventilation provided to communicate with the substrate through-holes to suppress heat conduction between the heat dissipating member and the circuit component mounting region. And means.
請求項1の発明で、半導体発光素子にはLEDや有機EL素子等を用いることができる。請求項1の発明で、金属ベース層の背面つまり回路部品が実装されない装置基板の他面には、例えば金属ベース層の防錆を図るために、金属ベース層よりも薄くかつ金属ベース層から放熱部材への熱伝導を実質的に妨げない程度に薄い背面絶縁層を設けてもよい。
In the invention of
この請求項1の発明では、装置基板が金属ベース層を主体として形成されているにも拘らず、この装置基板の素子実装領域と回路部品実装領域とにわたる熱伝導が複数の基板貫通孔によって抑制されて、装置基板を介しての半導体発光素子と回路部品との相互熱干渉を抑制できる。加えて、放熱部材が装置基板と略同等以上の大きさであるにも拘わらず、通気手段によって熱伝導が容易な装置基板を介しての半導体発光素子と回路部品との相互熱干渉が抑制される。又、放熱部材は少なくとも素子実装領域に接して金属ベース層の熱を直接的に受けるので、半導体発光素子が発する熱が放熱部材より外部に放出されるに伴い、半導体発光素子の放熱性能を向上できる。しかも、前記通気手段は放熱部材の温度により生起される気流が通る通路となるので、放熱部材からの放熱性能を更に向上できる。 According to the first aspect of the present invention, although the device substrate is mainly formed of the metal base layer, thermal conduction between the device mounting region and the circuit component mounting region of the device substrate is suppressed by the plurality of substrate through holes. Thus, mutual thermal interference between the semiconductor light emitting element and the circuit component via the device substrate can be suppressed. In addition, although the heat dissipating member is approximately equal to or larger than the device substrate, mutual heat interference between the semiconductor light emitting element and the circuit component through the device substrate, which is easy to conduct heat, is suppressed by the ventilation means. The In addition, since the heat dissipation member is in contact with at least the element mounting region and directly receives the heat of the metal base layer, the heat dissipation performance of the semiconductor light emitting element is improved as the heat generated by the semiconductor light emitting element is released to the outside from the heat dissipation member it can. And since the said ventilation | gas_flowing means becomes a channel | path through which the airflow produced with the temperature of a heat radiating member passes, the heat dissipation performance from a heat radiating member can further be improved.
請求項2の発明は、請求項1において、前記放熱部材が前記回路部品実装領域の背面にも接しているとともに、前記通気手段が、前記各基板貫通孔に個別に対向して前記放熱部材に設けられた複数の連通孔であることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the heat radiating member is also in contact with the back surface of the circuit component mounting region, and the ventilation unit is individually opposed to the substrate through-holes to the heat radiating member. A plurality of communication holes are provided.
この請求項2の発明では、放熱部材が素子実装領域に接しているだけではなく、回路部品実装領域にも接しているので、この回路部品実装領域に実装された回路部品の内で発熱する部品が発した熱を、放熱部材に直接的に伝えて外部に放出できる。
In the invention of
請求項3の発明は、請求項1において、前記通気手段が、前記放熱部材と前記装置基板の背面との間に形成されるとともに前記放熱部材の周面側に開放する空隙であって、前記各基板貫通孔の全てに対向していることを特徴としている。
The invention of
この請求項3の発明では、放熱部材の熱により生起される気流が通る通路の長さを、放熱部材の厚み以上に確保できるので、より放熱性能を向上できる。
In this invention of
請求項4の発明は、請求項1から3の発明において、前記絶縁層上に設けられた配線パターンの内で前記素子実装領域と回路部品実装領域とにわたる入力側配線パターン部と出力側配線パターン部が、複数の前記基板貫通孔間に形成されている隙間に別々に通されていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, an input side wiring pattern portion and an output side wiring pattern extending over the element mounting region and the circuit component mounting region among the wiring patterns provided on the insulating layer. The portions are separately passed through gaps formed between the plurality of substrate through holes.
この請求項4の発明では、基板貫通孔間に形成される隙間の内の一つに、入力側配線パターン部と出力側配線パターン部とが通されることがない。そのため、格別な絶縁対策を施すことなく入力側配線パターン部と出力側配線パターン部との電気絶縁を確保できる。
In the invention of
請求項5の発明は、請求項1から4の発明において、複数の前記基板貫通孔が環状に並べられていて、その内側を前記素子実装領域とするとともに外側を前記回路部品実装領域とし、前記素子実装領域に前記半導体発光素子群を囲んで環形の仕切り部材が装着され、前記基板貫通孔間に形成されている隙間を通る凸部が前記仕切り部材に一体に突設されているとともに、前記仕切り部材の内側に前記半導体発光素子を封止する透光性の封止部材が溜められていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the plurality of substrate through holes are arranged in a ring shape, the inner side being the element mounting region and the outer side being the circuit component mounting region, An annular partition member surrounding the semiconductor light emitting element group is mounted in an element mounting region, and a convex portion passing through a gap formed between the substrate through holes is integrally projected on the partition member, and A translucent sealing member that seals the semiconductor light emitting element is stored inside the partition member.
この請求項5の発明では、封止部材を溜める仕切り部材と一体の凸部によって、装置基板の基板貫通孔間を補強できる。これにより、複数の基板貫通孔による装置基板の強度低下を補って、仕切り部材が装着された装置基板の取扱い性を向上できる。なお、こうした取扱い性の更なる向上のためには、凸部が、装置基板に周縁に達していることが好ましいとともに、仕切り部材よりも高く形成されていることが好ましいが、そうでなくても良い。
In this invention of
請求項6の発明は、請求項1から5の発明において、前記回路部品実装領域にコネクタ装置が配置されており、このコネクタ装置が、前記回路部品実装領域に開けた開口を覆って前記絶縁層上に固定された受け側コネクタと、前記開口に通されて前記受け側コネクタに収容されてこの受け側コネクタに接続された差込み側コネクタとを備え、前記受け側コネクタが、前記開口に対向する受け側コンタクトを有して前記絶縁層上の配線パターンに接続された一対の端子金具を持っており、前記差込み側コネクタが前記受け側コンタクトに着脱可能に差込み接続される一対の差込み側コンタクトを持っていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the present invention, a connector device is disposed in the circuit component mounting region, and the connector device covers the opening opened in the circuit component mounting region. A receiving connector fixed above, and a plug-in connector that is passed through the opening and accommodated in the receiving connector and connected to the receiving connector, the receiving connector facing the opening A pair of terminal fittings having a receiving side contact and connected to the wiring pattern on the insulating layer, wherein the insertion side connector is detachably inserted and connected to the receiving side contact. It is characterized by having.
この請求項6の発明では、差込み側コネクタを装置基板の開口に挿入し、その差込み側コンタクトを受け側コネクタの受け側コンタクトに接続することにより、受け側コネクタと差込み側コネクタとが結合されて、装置基板の背面側から配線パターンへの給電を実現できる。これとともに、前記結合状態では、差込み側コネクタの少なくとも一部が受け側コネクタに収容されるとともに、この受け側コネクタから突出した部位が装置基板の開口に通されているので、前記結合状態でのコネクタ装置の厚みを、少なくとも装置基板の厚みに相当する分薄くできる。
In the invention of
請求項1の照明装置によれば、半導体発光素子の放熱性能を向上できるとともに、半導体発光素子と回路部品との相互熱干渉を抑制できる。 According to the illumination device of the first aspect, the heat dissipation performance of the semiconductor light emitting element can be improved, and the mutual thermal interference between the semiconductor light emitting element and the circuit component can be suppressed.
請求項2の照明装置によれば、請求項1の発明において、更に、回路部品実装領域に実装された回路部品の内で発熱する部品が発した熱を、放熱部材に直接的に伝えて外部に放出できる。 According to the lighting device of the second aspect, in the invention of the first aspect, the heat generated by the component that generates heat among the circuit components mounted in the circuit component mounting region is directly transmitted to the heat radiating member to be externally provided. Can be released.
請求項3の照明装置によれば、請求項1の発明において、更に、放熱部材に沿って流れる気流の通路長さが放熱部材の厚み以上に確保されるので、より放熱性能を向上できる。 According to the lighting device of the third aspect, in the invention of the first aspect, the passage length of the airflow flowing along the heat radiating member is ensured more than the thickness of the heat radiating member, so that the heat radiating performance can be further improved.
請求項4の照明装置によれば、請求項1から3の発明において、更に、格別な絶縁対策を施すことなく入力側配線パターン部と出力側配線パターン部との電気絶縁を確保できる。
According to the illumination device of
請求項5の照明装置によれば、請求項1から4の発明において、更に、複数の基板貫通孔による装置基板の強度低下を補って、仕切り部材が装着された装置基板の取扱い性を向上できる。
According to the lighting device of
請求項6の照明装置によれば、請求項1から5の発明において、更に、受け側コネクタと差込み側コネクタとの結合により装置基板の背面側から配線パターンへの給電を実現できるとともに、前記結合状態でのコネクタ装置の厚みを薄くできる。 According to a lighting device of a sixth aspect, in the invention of the first to fifth aspects, the power supply from the back side of the device substrate to the wiring pattern can be realized by coupling the receiving side connector and the insertion side connector, and the coupling The thickness of the connector device in the state can be reduced.
図1〜図3を参照して本発明の第1実施形態を説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図中符号1は照明装置、例えば図示しない屋内の天井(被取付け部)に埋め込んで設置される埋め込み型のダウンライトを示している。このダウンライト1は、装置基板2と、複数の半導体発光素子例えばLED11と、仕切り部材15と、封止部材21と、複数の回路部品25と、放熱部材31と、通気手段と、コネクタ装置41とを具備している。
装置基板2は、所定形状例えば円板形をなしており、金属ベース層3の一面に絶縁層4を積層して形成されているとともに、複数の基板貫通孔5を有している。
The
金属ベース層3は銅及びその合金やアルミニウム及びその合金などからなる。絶縁層4は、電気絶縁性の材料、好ましくは白色の合成樹脂、例えば白色のガラスエポキシ樹脂で作られている。絶縁層4を白色とすることは、LED11が発した光を、ダウンライト1の光の取出し方向(本実施形態では図1(B)において上方向)に、LED11が発した光を反射でき、それにより光の取出し効率を高める上で好ましい。この絶縁層4の厚みは金属ベース層3より薄い。そのため、装置基板2は金属ベース層3を主体として形成されている。
The
図1(A)に示すように絶縁層4上に金属箔からなる配線パターン6が設けられている。なお、図1(A)では、配線パターン6の一部のみを代表して示しているが、この配線パターンは、後述する素子接続パターン(図示しない)、入力側配線パターン部12、出力側配線パターン部13、及び回路部品25に至る部品接続パターン(図示しない)等を有している。
As shown in FIG. 1A, a
複数の基板貫通孔5は、図1(B)に示すように金属ベース層3と絶縁層4とを貫通して形成されているとともに、装置基板2を素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとに区画して設けられている。具体的には、本実施形態の場合、図1(A)に示すように六つの基板貫通孔5が環状に並べられている。それにより、これら基板貫通孔5の列で囲まれた内側領域を素子実装領域2aとしているとともに、基板貫通孔5の列の外側領域を回路部品実装領域2bとしている。そのため、各基板貫通孔5は円弧状をなしていて、例えば等間隔に設けられている。
The plurality of substrate through
各LED11には例えば青色発光をするチップ状のLEDが使用されている。これらLED11は絶縁層4の素子実装領域2aに位置された部分に図示しないダイボンド材を用いて接着されている。各LED11は、素子実装領域2aに設けられた図示しない素子接続パターン等に接続されていて、例えば一斉に点灯するように電気的に接続されている。したがって、LED11群に対する電気的な入力と出力の経路をなす入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13とは、例えば図1(A)に示すように各々一つである。なお、複数のLED11が、直列に接続されているとともに、これら直列回路が並列に接続されていて、点灯する直列回路を選択できる場合は、出力側パターン部は直列回路の数に応じて設けられる。
For example, a chip-like LED that emits blue light is used for each
図1(A)に示すように入力側配線パターン部12は、隣接した基板貫通孔5間に形成された隙間の内の一つの隙間G1に通されていて、素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとにわたって設けられている。同様に、出力側配線パターン部13は、隣接した基板貫通孔5間に形成された隙間の内で前記隙間G1とは異なる隙間G2に通されていて、素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとにわたって設けられている。なお、既述のように複数の直列回路を有する場合には、更に異なる隙間にも他の出力側配線パターン部13が通される。
As shown in FIG. 1A, the input-side
こうして配線された入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13とは、基板貫通孔5間に形成される隙間の内で同一の隙間に通されることがない。そのため、入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13との間に格別な絶縁対策を施すことなく、これら入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13との電気絶縁を確保できる。
The input side
仕切り部材15は、好ましくは白色の合成樹脂の一体成形品であって、図1(A)に示すように環形をなしている。仕切り部材15の径は各基板貫通孔5がなした環状列の径より小さく、素子実装領域2aにおいて絶縁層4上に図示しない接着剤により接着されている。この仕切り部材15は入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13を横切っている。そのため、仕切り部材15はLED11群を囲んで装置基板2に装着されている。
The
図1(B)に示すように封止部材21は、仕切り部材15の内側に溜められて、各LED11、素子接続パターン、入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13の一部を封止して設けられている。封止部材21は例えば樹脂系の透光性材料からなり、好適には透明なシリコーン樹脂を用いることができる。
As shown in FIG. 1B, the sealing
この封止部材21内には蛍光体(図示しない)が好ましくは均等に分散されている。蛍光体には、LED11から入射された青色の光によって励起されて黄色の光を主として放射する蛍光体が使用されている。この蛍光体による波長変換によって得られる黄色系の光とLED11が発した青色の光とが混ざって照射されることによって、白色の光で照明ができるようになっている。
In the sealing
回路部品25は配線パターン6等とともにLED11の点灯回路をなすものであって、回路部品実装領域2bにおいて絶縁層4上に実装されている。なお、図1(A)(B)ではチップ部品からなる回路部品のみを代表して示している。回路部品25は配線パターン6に接続されている(なお、この接続については図1では説明の都合上省略してある。)。
The
放熱部材31は、装置基板2よりに厚いアルミニウム又はその合金等からなり、例えば装置基板2と同じ大きさである。なお、放熱部材31の大きさは、装置基板2より大きくすることも可能であるとともに、後述する通気孔32もしくは他の実施形態で説明する空隙の形成を妨げない範囲で装置基板2より小さくすることもできる。したがって、放熱部材31は装置基板と略同等以上の大きさで形成すればよい。
The
この放熱部材31は装置基板2の背面に装着されている。詳しくは、放熱部材31はその一面全体が金属ベース層3の背面に直接面接触した状態に図1(A)に示した複数のねじ33で固定されている。本実施形態では、放熱部材31は、素子実装領域2aの背面だけではなく、素子実装領域2aに隣接した回路部品実装領域2bの背面にも熱伝導的に接して装着されている。放熱部材31の他面(背面)側には、放熱面積を増やすための複数の放熱フィン31aが一体に形成されている。
The
図1(B)に示すように通気手段として例えば通気孔32が放熱部材31にこれを厚み方向に貫通して複数設けられている。これら通気孔32は、前記各基板貫通孔5と対向する位置に形成されていて、各基板貫通孔5の各々に個別に連通している。したがって、各通気孔32の基板貫通孔5とは反対側の端は放熱部材31の外面に開放されている。
As shown in FIG. 1B, for example, a plurality of ventilation holes 32 are provided in the
図1(A)に示すようにコネクタ装置41は、素子実装領域2aとは別の領域である回路部品実装領域2bに配置されている。コネクタ装置41は図2及び図3に示すように受け側コネクタ42とこれに着脱可能に接続された差込み側コネクタ46を備えている。
As shown in FIG. 1A, the
受け側コネクタ42は、電気絶縁性の受け側コネクタ本体43に一対の端子金具44を取付けて形成されている。図3(A)(B)に示すように受け側コネクタ本体43はその内面に逃げ溝43aを有している。
The receiving
各端子金具44の一端部はパターン接続部44aをなし、端子金具44の他端部は受け側コンタクト44bをなしている。一対の端子金具44は、そのパターン接続部44aを受け側コネクタ本体43から側方に突出させるとともに、受け側コンタクト44b同士を向かい合わせて受け側コネクタ本体43に取付けられている。前記逃げ溝43aは図3(A)に示すように相対向した受け側コンタクト44b間のギャップに対向して設けられている。
One end of each terminal fitting 44 forms a
この受け側コネクタ42は、そのパターン接続部44aを配線パターン6に半田付けして、回路部品実装領域2bにおいて絶縁層4上に固定されている。こうして装置基板2に固定された受け側コネクタ42は、回路部品実装領域2bに開口された開口2cを覆っている。この取付け状態で、受け側コンタクト44bは開口2cに対して直角となるように位置されていて、それらの先端が開口2cに対向している。
The receiving
差込み側コネクタ46は、電気絶縁性の差込み側コネクタ本体47に一対の差込み側コンタクト48を取付けて形成されている。図3(A)(B)に示すように差込み側コネクタ本体47は、一対の差込み側コンタクト48間に位置してこれらを電気的に絶縁する絶縁凸部47aと、この絶縁凸部47aの両側に設けられた溝47bを有している。溝47bは端子金具44の受け側コンタクト44bから直角に折れ曲がった部位を収容可能な大きさに形成されている。
The insertion-
差込み側コンタクト48は、雄形の受け側コンタクト44bを受け入れる雌形のコンタクトであって、その受入れ端面を溝47bの底面に露出させて絶縁凸部47aの両側に位置して差込み側コネクタ本体47に取付けられている。一対の差込み側コンタクト48の夫々には絶縁被覆されたリード線49が接続されていて、これらのリード線49は差込み側コネクタ本体47外に引出されている。リード線49は図示しない電源回路に接続されている。
The
差込み側コネクタ46を開口2cに通して受け側コネクタ42の内側に挿入することにより、これら差込み側コネクタ46と受け側コネクタ42とが結合されてコネクタ装置41が図3(B)に示したように組立てられる。この結合状態では、一対の受け側コンタクト44bが対向した差込み側コンタクト48に夫々挿入されて、機械的かつ電気的な接続が維持される。これとともに、端子金具44の受け側コンタクト44bから直角に折れ曲がった部位が溝47bに収容される。
By inserting the
こうした受け側コネクタ42への差込み側コネクタ46の差込みによるこれらの結合によって、配線パターン6への給電を、ダウンライト1の光の照射方向とは逆側、つまり、装置基板2の背面側から実現できる。この場合、リード線49を折り曲げる必要がない。なお、コネクタ装置41のリード線49が装置基板2の背面への放熱部材31の密接の妨げとならないようにするために、このリード線49が通される配線溝(図示しない)が放熱部材31に設けられている。
Due to these couplings by inserting the
これとともに、前記結合状態では、図3(B)に示すように差込み側コネクタ46の少なくとも一部が受け側コネクタ42に収容され、かつ、受け側コネクタ42から突出した部位が装置基板2の開口2cに通されている。これにより、前記結合状態でのコネクタ装置41の厚みが、少なくとも装置基板2の厚みに相当する分薄くなる。しかも、端子金具44の受け側コンタクト44bから直角に折れ曲がった部位が溝47bに収容されることによっても、端子金具44の板厚に相当する分、コネクタ装置41の厚みを薄くできる。したがって、コネクタ装置41を厚み方向にコンパクト化できる。
At the same time, in the coupled state, as shown in FIG. 3B, at least a part of the insertion-
しかも、前記結合状態では、差込み側コネクタ46の絶縁凸部47aの先端部が、受け側コネクタ42の逃げ溝43aに挿入されて、一対の端子金具44の受け側コンタクト44b間に絶縁凸部47aが介在される。これにより、両受け側コンタクト44b間の沿面距離が長く確保されて、これらの電気絶縁を確保できるから、両受け側コンタクト44b間の距離を短くすることが可能である。したがって、コネクタ装置41を、その一対の端子金具44が並ぶ方向、つまり、長手方向にもコンパクト化できる。
In addition, in the coupled state, the distal end portion of the insulating
各LED11への給電は、コネクタ装置41を通して配線パターン6に通電することに伴い行われ、それにより各LED11が点灯される。この点灯により、ダウンライト1は図1(B)中矢印方向に白色光を照射する。
The power supply to each
このダウンライト1の点灯時に、各LED11は発熱するとともに、回路部品25の内で抵抗等の発熱部品も発熱するが、以下説明する放熱によって、各LED11の温度上昇が抑制されて、各LED11は所定の発光性能を維持できる。
When the
発熱するLED11及び回路部品25が実装された装置基板2は、金属ベース層3を主体として形成されているので、樹脂系基板と比較してLED11及び回路部品25の熱は装置基板2に遥かに容易に伝わる。金属ベース層3の熱は、この金属ベース層3に接続された放熱部材31に直接的に伝わる。この場合、各LED11の熱は、放熱部材31の素子実装領域2aに接した中央部に直接的に伝えられ、発熱する回路部品25の熱は、放熱部材31の回路部品実装領域2bに接した周部に直接的に伝えられる。そして、放熱部材31の熱は、装置基板2の表面積よりも遥かに表面積が大きい放熱部材31から周囲の外部空間に放出される。
Since the
このようにして各LED11等が発した熱が放熱部材31から速やかに放出されることに伴い、各LED11等の温度上昇を抑制できる。
In this way, the heat generated by each
ところで、装置基板2が金属ベース層3を主体として形成されているにも拘わらず、この装置基板2を介しての各LED11と回路部品25との相互熱干渉を抑制できる。つまり、装置基板2の素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとの間にこれらの境界をなすように複数の基板貫通孔5が設けられているので、これら基板貫通孔5によって両実装領域にわたる熱移動が抑制される。これにより、回路部品25がLED11の熱によって過度に温度上昇することが抑制される。
By the way, although the
同様に、放熱部材31が装置基板2と同一の大きさであるにも拘わらず、放熱部材31を介しての各LED11と回路部品25との相互熱干渉を抑制できる。つまり、各LED11の熱を受ける放熱部材31の中央部と、発熱する回路部品25の熱を受ける放熱部材31の周部との間に、これらの境界をなすように通気孔32が設けられているので、これら通気孔32によって、放熱部材の周部とLED11によって加熱される放熱部材31の中央部とにわたる熱移動が抑制される。これにより、回路部品25がLED11の熱によって過度に温度上昇することが抑制される。
Similarly, although the
以上のようにLED11と回路部品25とが装置基板2及び放熱部材31を介して相互に熱干渉することを抑制しつつ、各LED11の熱を放熱部材31の中央部で素子実装領域2aを介して直鉄的に受けて外部に放出できるので、LED11の放熱性能を向上できる。これとともに、放熱部材31の周部で発熱する回路部品の熱も、放熱部材31の周部で回路部品実装領域2bを介して直接的に受けて外部に放出できる。
As described above, the
しかも、装置基板2及び放熱部材31の温度が高まるに従い、互いに上下方向に連通している基板貫通孔5と通気孔32は、放熱部材31等の熱により生起される気流が通る通路となる。そのため、放熱部材31からの放熱性能を更に向上できる。
In addition, as the temperature of the
図4(A)(B)を参照して本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は、以下説明する事項以外は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ構成については第1実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the items described below, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
第2実施形態では、通気手段として通気孔に代えて空隙32Gを採用している。詳しくは、空隙32Gは、装置基板2と略同等以上の大きさの放熱部材31の周部に各基板貫通孔5の全てに対向して設けた環状のテーパ面31bと、これに対向した金属ベース層3の周部背面との間に形成されている。この空隙32Gは放熱部材31の周部側に開放しているとともに、各基板貫通孔5の全てに連通している。そのため、第2実施形態の放熱部材31は、回路部品実装領域2bの背面に対して非接触に設けられて、素子実装領域2aの背面にのみ面接触して装置基板2に装着されている。空隙32Gは、コネクタ装置41のリード線49を通す配線溝としても用いられている。
In 2nd Embodiment, it replaces with a ventilation hole as ventilation means, and employ | adopts the space |
以上説明した構成以外は第1実施形態と同じである。したがって、この第2実施形態は、第1実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。 Except for the configuration described above, the second embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, this 2nd Embodiment can solve the subject of the present invention by obtaining the same operation as the 1st Embodiment.
特に、第2実施形態では、放熱部材31と回路部品実装領域2bの背面とを非接触とする空隙32Gにより通気手段を形成したので、放熱部材31の熱が回路部品実装領域2bに伝導することがなくなる。したがって、放熱部材31を介してのLED11と回路部品25との相互熱干渉をより確実に抑制できる。
In particular, in the second embodiment, the ventilation means is formed by the
しかも、空隙32Gを形成するために放熱部材31に設けたテーパ面31bによって、放熱部材31の温度により生起される気流が、テーパ面31b及びこれに連続する放熱部材31の周面に沿って流れる。これにより、前記気流が通る通路の長さが放熱部材31の厚み以上に確保されて放熱部材31の放熱面積が増えるので、この放熱部材31によるLED11の放熱性能を向上できる。
In addition, the air flow generated by the temperature of the
図5(A)(B)を参照して本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態は、以下説明する事項以外は第2施形態と同じであるので、第2実施形態と同じ構成については第2実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since 3rd Embodiment is the same as 2nd Embodiment except the matter demonstrated below, about the same structure as 2nd Embodiment, the same code | symbol as 2nd Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第3実施形態では、通気手段としての空隙32Gに連通する装置基板2の基板貫通孔を複数列設けている。具体的には、環状に並ぶように設けられた複数の基板貫通孔5aと、これら基板貫通孔5aがなした環状の径よりも大径をなして環状に並ぶように設けられた複数の基板貫通孔5bとを、装置基板2が有している。
In the third embodiment, a plurality of rows of substrate through holes of the
内側の環状列をなした基板貫通孔5aと、外側の環状列をなした基板貫通孔5bとは、好ましい例として互い違いに設けられている。つまり、図5(A)に示すように基板貫通孔5aが基板貫通孔5b間の隙間の夫々に対向するように設けられているとともに、基板貫通孔5bが基板貫通孔5a間の隙間の夫々に対向するように設けられている。又、入力側配線パターン部12と出力側配線パターン部13と、基板貫通孔5aに至る配線パターン6は、図5(A)に示すように基板貫通孔5bの端部間の隙間を通って配線されている。
The substrate through
以上説明した構成以外は第2実施形態と同じである。したがって、この第3実施形態は、第2実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。 Except for the configuration described above, the second embodiment is the same as the second embodiment. Therefore, this 3rd Embodiment can solve the subject of the present invention by obtaining the same operation as a 2nd embodiment.
しかも、第3実施形態では、各基板貫通孔5aと各基板貫通孔5bとを、互い違いとなるように位置をずらして設けたので、素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとにわたる伝熱経路が長くかつ迷路状に形成される。これにより、素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとの間の熱移動を更に抑制できる。これとともに、基板貫通孔5a及び各基板貫通孔5bと空隙32Gを通って流通する気流の量が増えるので、放熱部材31の放熱性能をより高めることができる。
In addition, in the third embodiment, since each substrate through
なお、この第3実施形態で説明した複数列の基板貫通孔を、第1実施形態に適用する場合には、複数列の基板貫通孔の夫々に連通する通気手段としての通気孔32を放熱部材31にも複数列設けて実施することができる。 When the plurality of rows of substrate through-holes described in the third embodiment are applied to the first embodiment, the ventilation holes 32 serving as ventilation means communicating with each of the plurality of rows of substrate through-holes are provided as heat dissipation members. A plurality of rows can also be provided in 31.
図6(A)(B)を参照して本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態は、以下説明する事項以外は第2施形態と同じであるので、第2実施形態と同じ構成については第2実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the fourth embodiment is the same as the second embodiment except for the items described below, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment, and description thereof is omitted.
第4実施形態では、封止部材21を溜める仕切り部材15の外周面に複数の凸部16を一体に設けている。これらの凸部16は、図6(A)に示すように通気手段としての空隙32Gに連通する装置基板2の各基板貫通孔5間の隙間に通されている。更に、好ましい例として各凸部16は、装置基板2の周縁に至る長さを有しているとともに、図6(B)に示すように仕切り部材15より高く形成されている。各凸部16は装置基板2の絶縁層4上に接着止めされている。この場合、一部の凸部16は、入力側配線パターン部12又は出力側配線パターン部13に重なって接着されている。
In 4th Embodiment, the some
又、第4実施形態では、装置基板2の開口(図6では図示されない)を覆ったコネクタ装置41を、図6(A)に示すように基板貫通孔5間の隙間に対向して配置している。これにより、コネクタ装置41の受け側コネクタ42に差込み側コネクタ(図6では図示されない)を結合する際の荷重が、一つの基板貫通孔5に集中して掛からないようにできる。
In the fourth embodiment, the
以上説明した構成以外は第2実施形態と同じである。したがって、この第4実施形態は、第2実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。 Except for the configuration described above, the second embodiment is the same as the second embodiment. Therefore, this fourth embodiment can solve the problems of the present invention by obtaining the same operation as the second embodiment.
しかも、第4実施形態では、封止部材21を溜める仕切り部材15と一体の凸部16によって、装置基板2の基板貫通孔5間の部位、つまり、素子実装領域2aと回路部品実装領域2bとを一体に接続しているブリッジ部を補強して、複数の基板貫通孔5による装置基板2の強度低下を補うことができる。したがって、製造時等において仕切り部材15が装着された装置基板2の取扱い性を向上できる。
In addition, in the fourth embodiment, the portion between the substrate through
図7を参照して本発明の第5実施形態を説明する。第5実施形態は、以下説明する事項以外は第1施形態と同じであるので、第1施形態と同じ構成については第1実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since 5th Embodiment is the same as 1st Embodiment except the matter demonstrated below, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第5実施形態では、環状の列をなして設けられた基板貫通孔5で囲まれた装置基板2の中央部を回路部品実装領域2bとして、その上に回路部品25を実装するとともに、装置基板2の周部を素子実装領域2aとしてその上に複数のLED11を実装している。更に、素子実装領域2a上に、大径の仕切り部材15aと小径の仕切り部材15bとが接着止めされており、これらの間にLED11等を封止する封止部材21が溜められている。
In the fifth embodiment, the central part of the
又、装置基板2の背面に放熱部材31はその中央部にテーパ孔31cを有している。テーパ孔31cは、放熱部材31の放熱フィン31aが設けられた外面に向かいに従って次第に径が小さく形成されているとともに、前記外面に開放されている。そして、放熱部材31の周部は素子実装領域2aの背面に面接触されているとともに、素子実装領域2aを通って放熱部材31にねじ込まれた図示しないねじにより装置基板2の背面に装着されている。
Further, the
テーパ孔31cは回路部品実装領域2bの背面及び各基板貫通孔5の全てに対向している。それにより、放熱部材31を回路部品実装領域2bに対して非接触とする通気手段としての空隙32Gが、放熱部材31と装置基板2の背面との間に形成されていて、点灯時に基板貫通孔5及び空隙32Gを通る通気を形成できるように作られている。
The
以上説明した構成以外は図7に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。したがって、この第5実施形態は、第1実施形態と同様の作用を得て本発明の課題を解決できる。 Except for the configuration described above, the configuration is the same as that of the first embodiment, including the configuration not shown in FIG. Therefore, the fifth embodiment can solve the problems of the present invention by obtaining the same operation as the first embodiment.
1…ダウンライト(照明装置)、2…装置基板、2a…素子実装領域、2b…回路部品実装領域、2c…開口、3…金属ベース層、4…絶縁層、5,5a,5b…基板貫通孔、6…配線パターン、11…LED(半島体発光素子)、12…入力側配線パターン、13…出力側配線パターン、15,15a,15b…仕切り部材、16…凸部、G1,G2…隙間、21…封止部材、25…回路部材、31…放熱部材、32…通気孔(通気手段)、32G…空隙(通気手段)、41…コネクタ装置、42…受け側コネクタ、44…端子金具、44b…受け側コンタクト、46…差込み側コネクタ、48…差込み側コネクタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記素子実装領域に実装された半導体発光素子と;
前記回路部品実装領域に実装された回路部品と;
前記装置基板と略同等以上の大きさに形成されていて少なくとも前記素子実装領域の背面に接して前記装置基板に装着された放熱部材と;
前記各基板貫通孔に連通して設けられ前記放熱部材と前記回路部品実装領域との熱伝導を抑制する通気手段と;
を具備したことを特徴とする照明装置。 An apparatus in which an insulating layer is laminated on one surface of a metal base layer, and has a plurality of substrate through holes penetrating both layers, and an element mounting region and a circuit component mounting region are partitioned by the substrate through holes A substrate;
A semiconductor light emitting device mounted in the device mounting region;
Circuit components mounted in the circuit component mounting region;
A heat dissipating member that is formed in a size substantially equal to or larger than that of the device substrate and is attached to the device substrate in contact with at least the back surface of the element mounting region;
A ventilation means provided in communication with each of the substrate through-holes to suppress heat conduction between the heat dissipation member and the circuit component mounting region;
An illumination device comprising:
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