JP2011233445A

JP2011233445A - モジュール基板と回路基板の接続構造及びそれに用いるソケット

Info

Publication number: JP2011233445A
Application number: JP2010104668A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Takeda; 利光竹田; Katsuyoshi Tanaka; 克佳田中
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-17
Also published as: TW201212398A; CN102290656A

Abstract

【課題】本発明は、部品点数が少なく組立工数の低減に効果的であり、発光素子等を実装した場合に遮光の恐れを防止したモジュール基板と回路基板との接続構造及びそれに用いるソケットの提供を目的とする。
【解決手段】表面に機能性素子を実装したモジュール基板と、当該機能性素子を電気的に制御する回路基板との接続に用いるソケットであって、当該ソケットは、前記モジュール基板の表面から裏面側に貫通突出した状態で、当該モジュール基板にマウントされるとともに、前記機能性素子に電気接続されたコンタクトを内装し、前記回路基板は端部付近の基板面に電気接続部を有し、前記モジュール基板の裏面に対して概ね基板面が直交方向になるように当該回路基板の端部を、前記ソケットに設けた差込部に差し込むとソケットに内装したコンタクトが前記回路基板の電気接続部に弾性接触する。
【選択図】図１

Description

本発明はＬＥＤや有機ＥＬ等の発光素子等を実装したモジュール基板とこれらの機能性素子を制御する回路素子を備えた電源側の回路基板との接続構造及びそれに用いるソケットに関し、特にＬＥＤランプに好適である。

従来のＬＥＤランプにおいては、ＬＥＤチップ等の発光素子を実装したモジュール基板と、ＬＥＤの点灯を制御する電源側の回路基板とを電線の引き回しで接続をしていた。
このような電線の引き回しではモジュール基板及び回路基板に電線をはんだ付けする必要があり、組立工数が大きく、製品性能にもバラツキが生じやすい問題があった。
また、電線がモジュール基板から浮き上がり、ＬＥＤ等の光を遮光する恐れもあった。

例えば、特許文献１にＬＥＤ基板に接続するための給電線を回路基板本体の中心線に対して端部近傍にずらした位置から導出したＬＥＤランプを開示するが、電線の引き回しを前提とした改良であり、電線の接続作業が必要である。
特許文献２に、発光効率及び配光特性を改善するためにコネクタをモジュール基板の周縁部に配置した照明装置を開示するがコネクタとの接続は電線によるものであり、部品点数が多く、コストアップの要因になる。

特開２０１０−４０２２３号公報特開２００９−２１８２０４号公報

本発明は、部品点数が少なく組立工数の低減に効果的であり、発光素子等を実装した場合に遮光の恐れを防止したモジュール基板と回路基板との接続構造及びそれに用いるソケットの提供を目的とする。

第１に本発明に係るソケットは、表面に機能性素子を実装したモジュール基板と、当該機能性素子を電気的に制御する回路基板との接続に用いるソケットであって、
当該ソケットは、前記モジュール基板の表面から裏面側に貫通突出した状態で、当該モジュール基板にマウントされるとともに、前記機能性素子に電気接続されたコンタクトを内装し、前記回路基板は端部付近の基板面に電気接続部を有し、前記モジュール基板の裏面に対して概ね基板面が直交方向になるように当該回路基板の端部を、前記ソケットに設けた差込部に差し込むとソケットに内装したコンタクトが前記回路基板の電気接続部に弾性接触することを特徴とする。
第２に本発明に係るモジュール基板と回路基板との接続構造は、表面に機能性素子を実装したモジュール基板と、当該機能性素子を電気的に制御する回路基板との接続構造であって、前記モジュール基板は表面から裏面側に貫通突出したコンタクトを有し、前記回路基板はその回路基板面が前記モジュール基板の裏面に対して概ね直交方向になるように配設するとともに、当該回路基板のモジュール基板側端部付近に電気接続部を有し、前記モジュール基板のコンタクトが前記回路基板の電気接続部に弾性接触していることを特徴とする。
ここでモジュール基板とは機能性の素子をはんだ実装した基板をいい、機能性の素子が発光素子である場合にはＬＥＤや有機ＥＬが例として挙げられる。
また、回路基板とはモジュール基板に実装した機能性素子を制御するための電源側の回路基板をいう。

前記コンタクトは絶縁性のハウジングを有するソケットに内装されていて、当該ソケットを前記モジュール基板の表面から裏面側に貫通突出させ、当該モジュール基板に実装するようにするのが好ましい。
このようにすると、コンタクトをその周囲から絶縁するのに有効である。

また、前記コンタクト又はソケットは、回路基板の端部を差し込むための差し込み部を有するので、モジュール基板のコンタクト又はソケットに回路基板の端部を差し込むだけで組立接続できる。

本発明に係るモジュール基板と回路基板との接続構造やそれに用いるソケットは、各種電気器具や電子機器に展開できるが、特にＬＥＤランプに適している。

本発明に係るソケットにあっては、モジュール基板の裏面側に突出したソケットに回路基板の端部を差し込むだけで、ソケットに内装したコンタクトが回路基板の端部付近に設けた電気接続部と弾性接触するので、構造が簡単で部品点数が少ないので、組立や接続が容易で従来の電線の浮き上がりやコネクタの高さによる遮光の恐れもない。
また、本発明に係るジュール基板と回路基板との接続構造にあっては、モジュール基板は表面から裏面側に貫通突出し機能性素子に電気接続されたコンタクトを有し、回路基板は端部付近に電気接続部を有するので、回路基板面がモジュール基板の裏面に対して概ね直交方向になるように配設するだけで、コンタクトが回路基板の電気接続部に弾性接触するので従来のような電線を用いることなく、電気接続できる。

本発明に係るモジュール基板と回路基板との接続構造例を示す。（ａ）はモジュール基板を回路基板に接続する前、（ｂ）は接続後を示し、（ｃ）（ｄ）はコンタクトと電気接続部との位置関係を示す。モジュール基板を基板部とソケットに分解した図を示す。コンタクトと回路基板との接触構造を示し、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続後を示す。ソケットの構造例を示し、（ａ）はコンタクトとソケットハウジングとに分解した状態を示し、（ｂ）は組付後を示す。差し込み部と接触部を一体化した例を示す。（ａ）は接続前、（ｂ）は接続後を示す。回路基板に突片状の電気接続部を設けた例を示し、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続後を示す。回路基板の電気接続部がピン形状になっている例を示す。単線タイプのソケット例を示す。

本発明に係るソケット及びモジュール基板と回路基板の接続構造をＬＥＤランプに適用した例について以下、図面に基づいて説明する。
図１は図示を省略した透光カバーを取り外し、モジュール基板１０と回路基板２０との位置関係を模式的に表現したものである。
ケース３０の下部に図示を省略した口金等が設けてあり、このケース３０の内部に回路基板２０が組み込まれている。
内部の詳細な構造は省略し、回路基板２０のみを表してある。
回路基板２０はトランジスター，コンデンサー等の回路素子を備えるとともに回路基板上に配線パターンからなる電気接続部２１ａ，２１ｂを有する。
ケース３０の上部にはモジュール基板１０の取付部３１を有し、この取付部３１の中央部にはソケット１３の挿入孔３２を有する。

モジュール基板１０は表面に配線パターン１２を形成し、この配線パターンに電気接続するようにＬＥＤチップ１１が実装されている。
本実施例では、複数の小さなＬＥＤチップ１１を同心円周上に配置した例になっているが、これに限定されない。
モジュール基板１０の中央部には貫通孔１５を有し、ソケット１３がモジュール基板の表面から裏面側に向けて、概ね垂直方向に配置されるように貫通孔１５を介してマウントされている。

ソケット１３はその構造例を図４に示すように、樹脂製の絶縁性ハウジング１３ａにコンタクト１４を装着する装着孔１３ｂを有する。
コンタクト１４は金属製の弾性体からなり、本実施例は２Ｐタイプを示す。
コンタクト１４はハウジング１３ａに設けた位置決め溝１３ｄに差し込むためのベース部１４ａを有し、このベース部の上部を水平方向直角に折り曲げ、さらにその先を垂直方向に短冊状に折り曲げた弾性接触片１４ｃを有する。
また、ベース部１４ａの上部にはモジュール基板１０の配線パターンにはんだ実装するリード部１４ｂを有し、ベース部１４ａの下部には２本の差し込み片１４ｄ，１４ｅを形成し、その間に回路基板２０の端部が差し込まれる差し込み部１４ｆを形成する。
一対のコンタクト１４をハウジング１３ａの位置決め溝１３ｄ、リード載置溝１３ｃに差し込むと、貫通した装着孔１３ｂの裏面側の開口部に弾性接触片１４ｃが位置する。
このソケット１３を図２に示すようにモジュール基板１０に組み付け、リード部１４ｂを配線パターン１２にはんだ実装する。

このようにモジュール基板１０には予めソケット１３がマウントされているので、図１に示すように垂直方向に配設されているソケット１３をケース３０の挿入孔３２に挿通させるようにしてケース３０の取付部３１に図示を省略したビス等にて取り付ける。
図１（ｃ）はハウジング１３ａの記載を省略し、コンタクト１４の斜視図を示す。
ソケット１３を回路基板２０の端部に向けて差し込むと、ソケット１３の下部にも基板の差し込み部１３ｅを有し、コンタクト１４のベース部１４ａから垂下させた２本の差し込み片１４ｄ，１４ｅの間の差し込み部１４ｆに回路基板２０の端部が誘導される。
この際にコンタクト１４の弾性接触片１４ｃが回路基板２０の基板片面に形成したパターン上に設けた電気接続部２１ａ，２１ｂに弾性接触し、モジュール基板１０と回路基板２０とが電気接続される。
このときの弾性接触片１４ｃの動きを図３に示す。

図５〜図８にコンタクトの変形例を示す。
図５は差し込み片の少なくとも一方に電気的に接続させる弾性接触片１１４の機能を付与することで他方の差し込み片１１４ｄとで回路基板２０との位置決めを可能にした例である。
図６は回路基板２０から電気接続部１２１ａ，１２１ｂを立設させた場合にコンタクトの弾性接触片２１４ｃを回路基板面に沿って弾性変形するようにした例である。
図７は回路基板の電気接続部をピン２２１ａ，２２１ｂからなるピン形状にし、コンタクトをソケット状の弾性接触片３１４ｃにした例である。
図８はモジュール基板上に＋極と−極とを例えば基板の両側周縁部に分離して配設する場合に有効な単線タイプのソケット構造例を示す。

１０モジュール基板
１１ＬＥＤ
１２配線パターン
１３ソケット
１４コンタクト
２０回路基板
２１ａ，２１ｂ電気接続部
３０ケース

Claims

表面に機能性素子を実装したモジュール基板と、当該機能性素子を電気的に制御する回路基板との接続に用いるソケットであって、
当該ソケットは、前記モジュール基板の表面から裏面側に貫通突出した状態で、当該モジュール基板にマウントされるとともに、前記機能性素子に電気接続されたコンタクトを内装し、
前記回路基板は端部付近の基板面に電気接続部を有し、前記モジュール基板の裏面に対して概ね基板面が直交方向になるように当該回路基板の端部を、前記ソケットに設けた差込部に差し込むとソケットに内装したコンタクトが前記回路基板の電気接続部に弾性接触することを特徴とするソケット。
表面に機能性素子を実装したモジュール基板と、当該機能性素子を電気的に制御する回路基板との接続構造であって、
前記モジュール基板は表面から裏面側に貫通突出したコンタクトを有し、前記回路基板はその回路基板面が前記モジュール基板の裏面に対して概ね直交方向になるように配設するとともに、当該回路基板のモジュール基板側端部付近に電気接続部を有し、前記モジュール基板のコンタクトが前記回路基板の電気接続部に弾性接触していることを特徴とするモジュール基板と回路基板の接続構造。
前記コンタクトは絶縁性のハウジングを有するソケットに内装されていて、
当該ソケットを前記モジュール基板の表面から裏面側に貫通突出させ、当該モジュール基板に実装したことを特徴とする請求項２記載のモジュール基板と回路基板の接続構造。
前記コンタクト又はソケットは、回路基板の端部を差し込むための差し込み部を有することを特徴とする請求項２又は３記載のモジュール基板と回路基板の接続構造。
機能性素子がＬＥＤであり、請求項１記載のソケット又は、請求項２〜４のいずれかのモジュール基板と回路基板の接続構造を用いたことを特徴とするＬＥＤランプ。