JP2020035683A - Ledモジュール及び照明器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】接続されるリード線が制約を受けにくく、かつ、半田付けと比較してリード線の接続に手間と時間がかかりにくいLEDモジュール及び照明器具を提供する。【解決手段】LEDモジュールは、LEDと、LEDが実装される実装基板と、を備える。実装基板は、基材層4と、基材層4の表面に積層される導体層5と、を有するプリント配線基板である。導体層5は、基材層4の表面に沿う本体部50と、本体部50から基材層4と反対側に本体部50と一体に分岐する分岐部51と、を有する。導体層5とは別体のリード線6の導通部60が、本体部50と分岐部51とで挟持されて導体層5と電気的に接続されている。【選択図】図3
Description
本発明は、LEDモジュール及び照明器具に関し、更に詳しくは、基材層及び導体層を有する実装基板を備えるLEDモジュール、及びLEDモジュールを備える照明器具に関する。
従来例として、特許文献1記載のLED照明装置を例示する。特許文献1に示すLED照明装置は、LEDと、LEDが実装されるLED基板と、を備え、リード線の端部が半田付けによりLED基板に電気的に接続されている。
また、別の従来例として、特許文献2記載の照明器具を例示する。特許文献2に示す照明器具は、LED素子と、LED素子が実装される基板と、を備え、リード線の端部が基板に設けられたコネクタに接続されている。
特許文献1に示すLED照明装置にあっては、リード線が半田付けによりLED基板に接続されているため、半田付けのための手間と時間がかかってしまう。また、特許文献2に示す照明器具にあっては、リード線が基板のコネクタに接続されているため、リード線の線径が制限されてしまう。
本開示は、接続されるリード線が制約を受けにくく、かつ、半田付けと比較してリード線の接続に手間と時間がかかりにくいLEDモジュール及び照明器具を提供することを目的とする。
本開示に係る一の形態のLEDモジュールは、LEDと、前記LEDが実装される実装基板と、を備える。前記実装基板は、基材層と、前記基材層の表面に積層される導体層と、を有するプリント配線基板である。前記導体層は、前記基材層の表面に沿う本体部と、前記本体部から前記基材層と反対側に前記本体部と一体に分岐する分岐部と、を有する。前記導体層とは別体のリード線の導通部が、前記本体部と前記分岐部とで挟持されて前記導体層と電気的に接続されている。
本開示に係る他の形態のLEDモジュールは、LEDと、前記LEDが実装される実装基板と、を備える。前記実装基板は、基材層と、前記基材層の表面に積層される導体層と、を有するプリント配線基板である。前記導体層とは別体のリード線の導通部が、前記基材層と前記導体層とで挟持されて前記導体層と電気的に接続されている。
本開示に係る他の形態の照明器具は、前記LEDモジュールと、前記LEDモジュールを保持する器具本体と、を備える。
本開示のLEDモジュール及び照明器具にあっては、接続されるリード線が制約を受けにくく、かつ、半田付けと比較してリード線の接続に手間と時間がかかりにくい。
本開示は、LEDモジュール及び照明器具に関し、更に詳しくは、基材層及び導体層を有する実装基板を備えるLEDモジュール、及びLEDモジュールを備える照明器具に関する。
以下、本開示に係る照明器具1の第一実施形態について、図1〜図8に基いて説明する。図1に照明器具1の斜視図を示し、図2に照明器具1の分解斜視図を示す。
まず、第一実施形態の照明器具1が有する光源ユニット2について図2に基づいて説明する。光源ユニット2は、LEDモジュール21と、取付部材22と、放熱部材23と、反射板ブロック24と、カバーブロック25と、を備える。
ここで、照明器具1における上下方向、左右方向及び前後方向を規定する。図2に示すように、取付部材22の中心(特に図示せず)を通る一軸線の長手方向の一方を前方Fとすると共に、他方を後方Bとする。更に、前後方向と直交する方向の一方を上方Uとすると共に、他方を下方Dとする。更に、前後方向及び上下方向と直交する方向の一方を左方Lとすると共に、他方を右方Rとする。図2に示す上下方向、左右方向及び前後方向は、照明器具1の標準的な使用状態における上下方向、左右方向及び前後方向である。
LEDモジュール21は、固体発光素子としてのLED26(light Emitting Diode、発光ダイオード)と、実装基板3と、後述するリード線6(特に導通部60)と、を有する。LED26は、従来周知であるパッケージ型の白色LEDである。実装基板3は、左右方向を長手方向とする矩形状の合成樹脂からなる基板で構成される。LED26は、実装基板3の前面に、左右方向に複数並べて実装される。実装基板3については後述する。
取付部材22は、PBT(Poly butylene terephthalate)樹脂などの透光性を有しない合成樹脂材料により形成される。取付部材22の前面に、複数の実装基板3が上下に並ぶように取り付けられる。
放熱部材23は、取付部材22の後面に取り付けられる。放熱部材23は、アルミニウム等の熱伝導性が高い部材により形成され、取付部材22と熱的に連結される。
反射板ブロック24は、取付部材22の前面に取り付けられる。反射板ブロック24は、LED26から発せられた光が所望の向きに向かうように配置される。
カバーブロック25は、取付部材22の前面に取り付けられる。カバーブロック25は、透光性を有する合成樹脂により形成される。
図1に示すように、照明器具1は、内部に配置されるLEDモジュール21(図2参照)と、光源ユニット2が取り付けられる器具本体10と、を備える。器具本体10は、配線ボックス11と、放熱部材23に接触するのを抑える網状部12を有する。更に、照明器具1は、照明器具1が取り付けられる壁面等に取り付けられるアーム13を有する。アーム13により、壁面等に対する取付部材22の向きが可変となる。
次に、実装基板3について、図3A〜図3Cに基づいて説明する。実装基板3は、プリント配線基板であり、基材層4と、導体層5と、を有する。基材層4は、合成樹脂等の不導体により形成される。基材層4は、所定の形状、大きさ及び厚みを有する板状をしたものである。なお、基材層4の材質、形状、大きさ及び厚みは特に限定されない。
導体層5は、基材層4の表面に積層される、銅等の導体により形成され、回路パターンを構成する。導体層5は、基材層4の表面に加え基材層4の内部に積層されていてもよい。導体層5は、所定の形状、大きさ及び厚みを有する。なお、導体層5の材質、形状、大きさ及び厚みは特に限定されない。
第一実施形態では、導体層5は、本体部50と、分岐部51と、を有する。本体部50は、導体層5のうち、基材層4の表面に沿うように形成される部分であり、本体部50は、基材層4の表面に接触している。分岐部51は、導体層5のうち、本体部50から基材層4と反対側に向けて分岐する部分である。分岐部51の基部は本体部50と一体となって本体部50に連続しているが、分岐部51の先端部は本体部50から離れている。更に第一実施形態では、分岐部51は、起立部511と、連結部512とを有する。
起立部511は、本体部50の表面の間隔をあけた二箇所にそれぞれ形成される。起立部511は、本体部50から基材層4と反対側に向けて突出する。二つの起立部511の先端部は、連結部512により連結される。分岐部51は、下方に開口する略C字状をしており、図3Aに示すように、本体部50との間に隙間が形成される。分岐部51と本体部50との間の隙間には、リード線6の導通部60が通される。
リード線6は、芯線61と被覆62とを有する。芯線61は、導体層5とは別体の導体により形成され、端部の被覆62に覆われていない部分が導通部60となる。なお、リード線6は被覆62を有しなくてもよい。
リード線6を実装基板3に接続するには、まず、図3Aに示す状態で、リード線6の導通部60を、分岐部51と本体部50との間の隙間に挿入する(図3B参照)。
次に、分岐部51(特に連結部512)をハンマーで叩く等してかしめて変形させ、分岐部51と本体部50とで導通部60を挟持させ、図3Cに示すように、導通部60が導体層5から外れないように導体層5と導通部60とを機械的に接続する。
このようにして、導体層5と導通部60とが電気的に接続される。
次に、このような分岐部51を有する実装基板3の製造方法について、図4A〜図8Bに基づいて説明する。
回路パターンが構成されていない基材層4と導体層5の積層体において、基材層4の回路パターンが形成される部分の表面に、図4Aに示すように、エッチングレジスト層7を形成する。
次に、エッチング液により、図4Bに示すように、導体層5のうち、表面にエッチングレジスト層7が形成されていない部分を除去する。次に、図4Cに示すように、エッチングレジスト層7を除去する。このように、エッチングにより基材層4と導体層5の積層体に、基材層4からなる回路パターンを構成する。なお、このようなエッチングとしては従来公知の技術が適宜利用可能である。
次に、図5A及び図5Bに示すように、分岐部51を形成する部分において、導体を残す部分の表面にエッチングレジスト層7を形成する。
次に、エッチング液により、図6A及び図6Bに示すように、導体層5のうち、表面にエッチングレジスト層7が形成されていない部分を除去する。
次に、図7A及び図7Bに示すように、エッチングレジスト層7を除去する。これにより、分岐部51が形成される。
次に、図8A及び図8Bに示すように、分岐部51の表面及び導体層5が除去された基材層4の表面に、ソルダーレジスト層8を形成する。また、分岐部51以外の導体層5の表面に、フラックス9の層を形成する。なお、ソルダーレジスト層8及びフラックス9は設けられなくてもよい。
このようにして、分岐部51を有する実装基板3が製造されるが、他の方法により製造されてもよく、分岐部51を有する実装基板3の製造方法は限定されない。
第一実施形態においては、リード線6を実装基板3に接続するには、リード線6の導通部60を分岐部51と本体部50との間の隙間に挿入し、分岐部51をハンマーで叩く等してかしめて変形させるだけでよい。これにより、導通部60が分岐部51と本体部50とに挟持されて、導通部60が導体層5から外れないように導体層5に機械的に接続され、更に電気的に導通部60が導体層5に電気的に接続される。
第一実施形態においては、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、分岐部51をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。
また、第一実施形態においては、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
次に、第二実施形態のLEDモジュール21について、図9A〜図9Cに基いて説明する。なお、第二実施形態のLEDモジュール21は、第一実施形態のLEDモジュール21と大部分において同じである。このため、第一実施形態と重複する説明については、説明を省略する。
第二実施形態では、分岐部51が第一実施形態の分岐部51と異なり、分岐部51以外の部分は同じである。
第二実施形態では、本体部50の導通部60と電気的に接続される箇所の一側方にのみ起立部511が形成されることにより、分岐部51が構成されている。
リード線6を実装基板3に接続するには、まず、図9Aに示す状態で、リード線6の導通部60を、起立部511に隣接して配置する(図9B参照)。
次に、起立部511をハンマーで叩く等してかしめて変形させ、起立部511と本体部50とで導通部60を挟持させ、図9Cに示すように、導通部60が導体層5から外れないように導体層5と導通部60とを機械的及び電気的に接続する。
また、第二実施形態においても、エッチングにより分岐部51を有する実装基板3が製造可能である。
第二実施形態においても、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、分岐部51をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。
また、第二実施形態においても、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
また、第二実施形態においては、第一実施形態と比較して、分岐部51の構成及び分岐部51の製造方法が容易である。
次に、第三実施形態のLEDモジュール21について、図10A〜図10Cに基いて説明する。なお、第三実施形態のLEDモジュール21は、第二実施形態のLEDモジュール21と大部分において同じである。このため、第二実施形態と重複する説明については、説明を省略する。
第三実施形態では、分岐部51が第二実施形態の分岐部51と異なり、分岐部51以外の部分は同じである。第三実施形態では、本体部50の導通部60と電気的に接続される箇所の両側にそれぞれ起立部511が形成されることにより、分岐部51が構成されている。
リード線6を実装基板3に接続するには、まず、図10Aに示す状態で、リード線6の導通部60を、両方の起立部511の間に配置する(図10B参照)。
次に、両方の起立部511をハンマーで叩く等してかしめて変形させ、起立部511と本体部50とで導通部60を挟持させ、図10Cに示すように、両方の起立部511を重ね合わせる。これにより、導通部60が導体層5から外れないように導体層5と導通部60とを機械的及び電気的に接続することができる。
また、第三実施形態においても、エッチングにより分岐部51を有する実装基板3が製造可能である。
第三実施形態においても、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、分岐部51をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。
また、第三実施形態においても、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
また、第三実施形態においては、第一実施形態と比較して、分岐部51の構成及び分岐部51の製造方法が容易である。また、第三実施形態においては、第二実施形態と比較して、分岐部51の構成及び分岐部51の製造方法が複雑となるが、導体層5と導通部60との機械的及び電気的な接続を強固にすることができる。
次に、第四実施形態のLEDモジュール21について、図11A〜図11Cに基いて説明する。なお、第四実施形態のLEDモジュール21は、第一実施形態のLEDモジュール21と大部分において同じである。このため、第一実施形態と重複する説明については、説明を省略する。
第一実施形態では、導体層5の本体部50と分岐部51とで導通部60を挟持していたのに対し、第四実施形態では、基材層4と導体層5とで導通部60を挟持する点で異なる。
導体層5は、基材層4の表面に沿って基材層4の表面に接触する本体部50と、基材層4の表面から離れる離れ部52と、を有する。本体部50及び離れ部52は、一枚のシート状に連続しており、このうちの一部が離れ部52となり、残りの部分が本体部50となる。更に第四実施形態では、離れ部52は、起立部521と、連結部522とを有する。
起立部521は、本体部50の導通部60と電気的に接続される箇所の両側にそれぞれ形成される。起立部521は、本体部50の端部から基材層4と反対側に向けて突出する。二つの起立部521の先端部の間には、連結部522が位置する。離れ部52は、下方に開口する略C字状をしており、図11Aに示すように、基材層4との間に隙間30が形成される。
リード線6を実装基板3に接続するには、まず、図11Aに示す状態で、リード線6の導通部60を、隙間30に挿入する(図11B参照)。
次に、離れ部52(特に連結部522)をハンマーで叩く等してかしめて変形させ、図11Cに示すように、離れ部52と基材層4とで導通部60を挟持させる。これにより、導通部60が導体層5から外れないように導体層5と導通部60とを機械的及び電気的に接続することができる。
また、第四実施形態においても、エッチングにより離れ部52を有する実装基板3が製造可能である。
第四実施形態においては、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、離れ部52をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。
また、第四実施形態においては、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
次に、第五実施形態のLEDモジュール21について、図12A〜図12Dに基いて説明する。なお、第五実施形態のLEDモジュール21は、第四実施形態のLEDモジュール21と大部分において同じである。このため、第四実施形態と重複する説明については、説明を省略する。
第五実施形態では、離れ部52が第四実施形態の離れ部52と異なり、離れ部52以外の部分は同じである。離れ部52は、二つの傾斜部523を有する、逆V字状をしている。
更に、LEDモジュール21は、導体層5及び基材層4の少なくとも一方(図示例では基材層4)に、導通部60と接触する複数の突起43を有する。
リード線6を実装基板3に接続するには、まず、図12Aに示す状態で、リード線6の導通部60を、隙間30に挿入する(図12B参照)。
次に、離れ部52をハンマーで叩く等してかしめて変形させ、図12Cに示すように、離れ部52と基材層4とで導通部60を挟持させる。これにより、導通部60が導体層5から外れないように導体層5と導通部60とを機械的及び電気的に接続することができる。
また、第五実施形態においても、エッチングにより離れ部52を有する実装基板3が製造可能である。
第五実施形態においては、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、離れ部52をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。
また、第五実施形態においては、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
また、導通部60と接触する複数の突起43を有するため、導体層5と導通部60との機械的及び電気的な接続をより一層強固にすることができる。
以上、述べた第一実施形態〜第五実施形態から明らかなように、第1の態様では、LEDモジュール21は、LED26と、LED26が実装される実装基板3と、を備える。実装基板3は、基材層4と、基材層4の表面に積層される導体層5と、を有するプリント配線基板である。導体層5は、基材層4の表面に沿う本体部50と、本体部50から基材層4と反対側に本体部50と一体に分岐する分岐部51と、を有する。導体層5とは別体のリード線6の導通部60が、本体部50と分岐部51とで挟持されて導体層5と電気的に接続されている。
第1の態様によれば、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、分岐部51をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。また、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
第2の態様では、第1の態様との組み合わせにより実現される。第2の態様では、分岐部51は、本体部50の導通部60と電気的に接続される箇所を挟んだ両側にそれぞれ形成され、両方の分岐部51が重ね合わせられる。
第2の態様によれば、導体層5と導通部60との機械的及び電気的な接続を強固にすることができる。
第3の態様のLEDモジュール21は、LED26と、LED26が実装される実装基板3と、を備える。実装基板3は、基材層4と、基材層4の表面に積層される導体層5と、を有するプリント配線基板である。導体層5とは別体のリード線6の導通部60が、基材層4と導体層5とで挟持されて導体層5と電気的に接続されている。
第3の態様によれば、リード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、導体層5をかしめるだけでよいため、リード線6の実装基板3への接続に手間と時間がかかりにくい。また、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
第4の態様では、第1〜3のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第4の態様では、LEDモジュールは、導体層5及び基材層4の少なくとも一方に、導通部60と接触する複数の突起43を有する。
第4の態様によれば、導体層5と導通部60との機械的及び電気的な接続を強固にすることができる。
第5の態様では、第1〜4のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第5の態様では、照明器具1は、LEDモジュール21と、LEDモジュール21を保持する器具本体10と、を備える。
第5の態様によれば、照明器具1のリード線6が半田付けにより実装基板3に接続される場合と比較して、分岐部51をかしめるだけでよいため、手間と時間がかかりにくい。また、リード線6がコネクタにより実装基板3に接続される場合のようにリード線6の芯線61の線径が制限されてしまいにくく、リード線6の選択の自由度が大きい。
1 照明器具
10 器具本体
21 LEDモジュール
26 LED
3 実装基板
4 基材層
43 突起
5 導体層
50 本体部
51 分岐部
6 リード線
60 導通部
10 器具本体
21 LEDモジュール
26 LED
3 実装基板
4 基材層
43 突起
5 導体層
50 本体部
51 分岐部
6 リード線
60 導通部
Claims (5)
- LEDと、
前記LEDが実装される実装基板と、を備え、
前記実装基板は、基材層と、前記基材層の表面に積層される導体層と、を有するプリント配線基板であり、
前記導体層は、前記基材層の表面に沿う本体部と、前記本体部から前記基材層と反対側に前記本体部と一体に分岐する分岐部と、を有し、
前記導体層とは別体のリード線の導通部が、前記本体部と前記分岐部とで挟持されて前記導体層と電気的に接続されている
LEDモジュール。 - 前記分岐部は、前記本体部の前記導通部と電気的に接続される箇所を挟んだ両側にそれぞれ形成され、両方の前記分岐部が重ね合わせられる
請求項1に記載のLEDモジュール。 - LEDと、
前記LEDが実装される実装基板と、を備え、
前記実装基板は、基材層と、前記基材層の表面に積層される導体層と、を有するプリント配線基板であり、
前記導体層とは別体のリード線の導通部が、前記基材層と前記導体層とで挟持されて前記導体層と電気的に接続されている
LEDモジュール。 - 前記導体層及び前記基材層の少なくとも一方に、前記導通部と接触する複数の突起を有する
請求項1〜3のいずれか一項に記載のLEDモジュール。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のLEDモジュールと、前記LEDモジュールを保持する器具本体と、を備える
照明器具。
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