JP2021022714A - Circuit board, power supply device, and lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電子回路を構成する複数の電子部品を有する回路基板、これを備えた電源装置及び照明器具に関する。 The present disclosure relates to a circuit board having a plurality of electronic components constituting an electronic circuit, a power supply device including the circuit board, and a lighting fixture.
特許文献1には、電気部品の取付構造が記載されている。この取付構造では、プリント板に樹脂充填用貫通穴を設けており、電気部品の底面とプリント板との間に接着用樹脂を充填したときに、接着用樹脂が樹脂充填用貫通穴にやや流れ出て、接着面に凹凸を形成するようになっている。
上記した従来の取付構造では、接着用樹脂とプリント板との間の接着面に凹凸を形成し、接着力をある程度高めることはできるが、電気部品の振動対策として十分とは言い難かった。 In the above-mentioned conventional mounting structure, unevenness can be formed on the adhesive surface between the adhesive resin and the printed board to increase the adhesive force to some extent, but it cannot be said that it is sufficient as a countermeasure against vibration of electric parts.
本開示は、電気回路を構成する複数の電子部品を有する回路基板、これを備えた電源装置及び照明器具に、効果的な振動対策を施すことを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide effective vibration countermeasures to a circuit board having a plurality of electronic components constituting an electric circuit, a power supply device provided with the same, and a lighting fixture.
本開示の一態様に係る回路基板は、プリント配線板と、電子回路を構成するように前記プリント配線板に接続された複数の電子部品と、前記プリント配線板に固定された防振材と、を備える。前記複数の電子部品は、部品本体を有するディスクリート部品を含む。前記プリント配線板は、前記プリント配線板をその厚み方向に貫通する貫通孔を有する。前記防振材は、前記部品本体の外面と、前記貫通孔の内周面と、前記プリント配線板の前記厚み方向の両側の面とに接着した、弾性を有する接着剤で形成されている。 The circuit board according to one aspect of the present disclosure includes a printed wiring board, a plurality of electronic components connected to the printed wiring board so as to form an electronic circuit, and an anti-vibration material fixed to the printed wiring board. To be equipped. The plurality of electronic components include a discrete component having a component body. The printed wiring board has a through hole that penetrates the printed wiring board in the thickness direction thereof. The vibration-proof material is formed of an elastic adhesive that is adhered to the outer surface of the component body, the inner peripheral surface of the through hole, and both side surfaces of the printed wiring board in the thickness direction.
本開示の一態様に係る電源装置は、前記回路基板と、前記回路基板が収容されるケースと、を備える。 The power supply device according to one aspect of the present disclosure includes the circuit board and a case in which the circuit board is housed.
本開示の一態様に係る照明器具は、前記電源装置と、光源を保持することのできる器具本体と、を備える。前記電源装置は、前記光源を発光させるための電圧を供給するように構成されている。 The lighting fixture according to one aspect of the present disclosure includes the power supply device and a fixture main body capable of holding a light source. The power supply device is configured to supply a voltage for causing the light source to emit light.
本開示は、電気回路を構成する複数の電子部品を有する回路基板、これを備えた電源装置及び照明器具に、効果的な振動対策を施すことができるという効果を奏する。 The present disclosure has an effect that effective vibration countermeasures can be applied to a circuit board having a plurality of electronic components constituting an electric circuit, a power supply device provided with the same, and a lighting fixture.
(一実施形態)
図1から図3に、一実施形態の電源装置8を示している。図3では、図2のA−A線断面を模式的に示している。
(One Embodiment)
1 to 3 show the
電源装置8は、回路基板7と、回路基板7が収容されるケース82とを備える。更に、電源装置8は、回路基板7とケース82との間に配されるシート材84を備える。ケース82は金属製であり、シート材84は電気絶縁性を有する。
The
回路基板7は、プリント配線板1と、電子回路を構成するようにプリント配線板1に接続された複数の電子部品2と、プリント配線板1に配された防振材3とを備える。防振材3は、複数の電子部品2に含まれる特定のディスクリート部品5が振動することを抑え、これにより回路基板7の信頼性を高める部材である。
The
ディスクリート部品5は、他の電子部品2に対して比較的に背が高い部品本体51と、部品本体51から延出された複数のリード53とを一体に有する。一実施形態の回路基板7において、複数のリード53は、部品本体51から同一方向に延出され、ディスクリート部品5の端子を構成する二本のリード53である。各リード53は、プリント配線板1を厚み方向D1に貫通するスルーホール17に挿し通され、半田18によってプリント配線板1に固定される(図3参照)。つまり、ディスクリート部品5は、回路基板7にスルーホール実装されるタイプの電子部品2である。
The
半田18は、例えばフロー方式でプリント配線板1に接合することができる。この場合、半田槽から上方に噴出される半田噴流に対して、プリント配線板1を、水平方向に移動させながら接触させる。これにより、プリント配線板1の厚み方向D1の両面11,12のうち、ディスクリート部品5の部品本体51が配される面11(以下「第一面11」という。)とは反対側の面12(以下「第二面12」という。)のランド部分に、半田18が接合される。
The
複数の電子部品2によって構成される電子回路は、例えば、外部の商用電源からの交流の入力電流を、所定の直流電流に変換する電源回路である。複数の電子部品2及びこれに含まれるディスクリート部品5は、一例として、コンデンサ、ダイオード、抵抗器、トランジスタ、スイッチ電子部品、制御電子部品等である。
The electronic circuit composed of the plurality of
プリント配線板1は、ディスクリート部品5が実装される箇所の近傍に、厚み方向D1に貫通した複数の貫通孔15を有する。貫通孔15は、防振材3をプリント配線板1に固定するために用いられる。回路基板7を平面視したとき(つまり、回路基板7をその厚み方向D1に見たとき)に、貫通孔15は、部品本体51とは重ならない位置にある。
The printed
複数の貫通孔15は、平面視において部品本体51を挟んで互いに反対側に位置する二つの貫通孔15である。貫通孔15は例えば丸孔であるが、形状はこれに限定されず、楕円形状、多角形状等の他の形状でもよい。
The plurality of through
防振材3は、弾性と電気絶縁性を有する接着剤30で形成されている。接着剤30は、例えばシリコーン接着剤、又はウレタン樹脂であるが、これに限定されない。接着剤30は、硬化後も弾性を発揮する接着剤であることが好ましく、また、熱膨張係数が小さい接着剤であることが好ましい。
The
防振材3は、部品本体51とプリント配線板1との間に介在し、部品本体51の振動を抑制する機能を有する。防振材3は、部品本体51の外面512と、プリント配線板1の第一面11とに接着されており、加えて、貫通孔15の内周面152と、プリント配線板1の第二面12とに接着されている。
The
部品本体51の外面512のうち、防振材3が接着される部分は、部品本体51の外側面512Aである。部品本体51の外面512は、外側面512Aに加えて、プリント配線板1に対向する底面512Bと、底面512Bとは反対側を向く頂面512Cと、を含む。言い換えれば、部品本体51の外側面512Aは、部品本体51の外面512から底面512Bと頂面512Cを除いた部分である。
Of the
防振材3においては、部品本体51の外面512に接着した部分31と、プリント配線板1の第一面11に接着した部分と、貫通孔15の内周面152に接着した部分と、プリント配線板1の第二面12に接着した部分とが、一体の塊になっている。防振材3のうち、貫通孔15の内周面152に接着した部分は、貫通孔15を埋めるように充填されている。プリント配線板1の第二面12に接着した部分は、貫通孔15に充填された部分よりも、平面視において一回り大きな外形を有する。
In the
一実施形態の回路基板7には、二つの貫通孔15に一対一で嵌るように、二つの防振材3が配されている。平面視において、二つの防振材3の間に部品本体51が位置する。部品本体51の外側面512Aのうち一つの防振材3が接着される領域と、もう一つの防振材3が接着される領域は、外側面512Aのうち互いに反対側を向く領域である。部品本体51は、プリント配線板1の第一面11から厚み方向D1に距離をあけた位置で、二つの防振材3に挟み込まれている。
In the
一実施形態の回路基板7では、プリント配線板1に対する防振材3の接着面積が大きく、しかも、防振材3のうちプリント配線板1の第二面12に接着した部分がアンカーのように機能する。そのため、回路基板7に激しい振動が加わった場合でも、防振材3はプリント配線板1に対して高い信頼性で固定され、ディスクリート部品5の耐振動性が高められる。そのため、ディスクリート部品5のリード53が折れる等の不具合の発生が抑制される。
In the
なお、防振材3の個数は二つに限定されない。一つのディスクリート部品5の外側面512Aに三つ以上の防振材3を接着させ、一つのディスクリート部品5の振動を三つ以上の防振材3で抑制することも可能である。この場合、プリント配線板1のうちディスクリート部品5が実装される箇所の近傍に、三つ以上の貫通孔15を形成し、各貫通孔15を通じて防振材3を固定する。
The number of
また、防振材3によって振動が抑制されるディスクリート部品5の個数は、一つに限定されない。このようなディスクリート部品5が、電子回路を構成する複数の電子部品2の中に複数含まれることも好ましい。この場合、複数のディスクリート部品5がそれぞれ実装される箇所の近傍に、防振材3を固定するための貫通孔15を少なくとも一つ形成する。
Further, the number of
次に、一実施形態の回路基板7を製造する方法について説明する。この方法は、プリント配線板1に対してディスクリート部品5を実装する実装工程と、ディスクリート部品5が実装されたプリント配線板1に対して接着剤30を塗布する塗布工程と、塗布された接着剤30を硬化させる硬化工程とを備える。
Next, a method of manufacturing the
実装工程では、プリント配線板1に形成されたスルーホール17に、ディスクリート部品5のリード53を第一面11側から挿し込む。次いで、スルーホール17を通じて第二面12側に突出したリード53を、プリント配線板1に半田接合させる。
In the mounting step, the
塗布工程では、プリント配線板1に形成された貫通孔15を通じて、第二面12の側から第一面11の側にまで、塗布用のノズルを挿し入れる。このノズルの先端部が貫通孔15を通じて第一面11の側に(つまり図3の上側に)突出した状態で、ノズルの先端部から接着剤30を吐出させる。
In the coating step, the coating nozzle is inserted from the side of the
次いで、接着剤30を吐出させながら、貫通孔15を通じてノズルを第二面12の側に(つまり図3の下側に)引き込んでゆく。これにより、部品本体51の外面512とプリント配線板1の第一面11とに加えて、貫通孔15の内周面152とプリント配線板1の第二面12とにまで接着するように、接着剤30を一連の動作で塗布することができる。
Next, while discharging the adhesive 30, the nozzle is pulled toward the side of the second surface 12 (that is, toward the lower side of FIG. 3) through the through
硬化工程では、塗布後の接着剤30を、部品本体51とプリント配線板1に接着した状態で硬化させ、これにより、信頼性の高い防振材3を形成する。
In the curing step, the applied adhesive 30 is cured in a state of being adhered to the
図4は、回路基板7の第1変形例を、模式的に示す断面図である。図1から図3に示す実施形態では、複数の防振材3が、部品本体51の外側面51Aのうち互いに異なる部分に接着されていたが、第1変形例では、一つのディスクリート部品5に対して、一つの防振材3が接着されている。一つの防振材3が、部品本体51の外側面51Aの一部領域に接着されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a first modification of the
プリント配線板1は、ディスクリート部品5が実装される箇所の近傍に、貫通孔15を一つ有している。この貫通孔15を通じて厚み方向D1の一側(図中の上側)に挿し入れたノズルを、厚み方向D1の逆側(図中の下側)に引き込みながら接着剤30を塗布することで、プリント配線板1の第二面12にまで接着された防振材3を、形成することができる。
The printed
図5は、回路基板7の第2変形例を、模式的に示す断面図である。第2変形例では、ディスクリート部品5の部品本体51が、プリント配線板1の第一面11に対して垂直な姿勢(図中の想像線)ではなく、このような垂直な姿勢から傾いた姿勢となるように、実装されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a second modification of the
部品本体51の傾いた姿勢は、言い換えれば、部品本体51がプリント配線板1の厚み方向D1に沿った姿勢(図中の想像線)を基準として、これよりも傾いた姿勢である。
In other words, the tilted posture of the
第2変形例では、部品本体51が傾いた姿勢にあることで、部品本体51が垂直な姿勢にあるときと比較して、回路基板7の全体の低背化が図られる。
In the second modification, since the
回路基板7に配される防振材3は、図1から図3に示す実施形態のように、平面視で部品本体51を挟む両側に配されるのではなく、少なくとも一つの防振材3が、部品本体51の外側面51Aのうち、部品本体51が傾く側を向いた領域に、接着されている。部品本体51の外側面51Aのうち、部品本体51が傾く側とは反対側を向く領域には、防振材3が接着されていない。
The
第2変形例では、傾いた姿勢の部品本体51を、少なくとも一つの防振材3によって高い信頼性で保持することができる。
In the second modification, the
図6及び図7には、一実施形態の照明器具9を示している。照明器具9は、上記した電源装置8に加えて、器具本体92と光源部94とを備えている。電源装置8は、光源部94に電圧を供給して発光させるように構成されている。
6 and 7 show the
器具本体92は、板金に曲げ加工を施すことで、長尺でかつ扁平な箱型に形成されている。器具本体92は、例えば吊りボルト61に固定されることで、天井材62の下面に直付けされる。器具本体92には凹部921が形成されている。
The
凹部921が開口する側は、器具本体92に対して天井材62が位置する側とは反対である。凹部921は、器具本体92の長手方向に長尺に形成されており、長尺の光源部94を装着可能な寸法形状を有する。
The side where the
光源部94は、器具本体92に対して着脱自在に装着される。光源部94は、電源装置8からの給電で発光するLED等の光源と、該光源を支持する支持部材942と、該光源を覆うように支持部材942に装着されるカバー944とを備える。電源装置8は、支持部材942に取り付けられる。カバー944は、透光性の樹脂材料で成形することが好ましい。
The
一実施形態の照明器具9は、耐振動性の高い電源装置8を備えているので、振動が加わるような環境下でも高い信頼性で使用することができ、また、輸送時に振動が加わることがあっても不具合の発生が抑えられる。
Since the
なお、上記した電源装置8を備える電気器具は、図6及び図7に示すような天井直付けタイプの照明器具9に限定されず、他のタイプの照明器具9でもよいし、あるいは、照明器具とは異なる種類の電気器具でもよい。いずれの場合も、上記した電源装置8を備えることで、効果的な振動対策が施された電気器具を得ることができる。
The electric appliance provided with the
(態様)
一実施形態及びこれの変形例に基づいて説明したように、本明細書は、以下の第1から第4の態様の回路基板(7)を開示している。
(Aspect)
As described based on one embodiment and variations thereof, the present specification discloses the circuit board (7) of the following first to fourth aspects.
第1の態様の回路基板(7)は、プリント配線板(1)と、電子回路を構成するようにプリント配線板(1)に接続された複数の電子部品(2)と、プリント配線板(1)に固定された防振材(3)と、を備える。複数の電子部品(2)は、部品本体(51)を有するディスクリート部品(5)を含む。プリント配線板(1)は、プリント配線板(1)をその厚み方向(D1)に貫通する貫通孔(15)を有する。防振材(3)は、部品本体(51)の外面(512)と、貫通孔(15)の内周面(152)と、プリント配線板(1)の厚み方向(D1)の両側の面(11,12)とに接着した、弾性を有する接着剤(30)で形成されている。 The circuit board (7) of the first aspect includes a printed wiring board (1), a plurality of electronic components (2) connected to the printed wiring board (1) so as to form an electronic circuit, and a printed wiring board (2). It is provided with a vibration-proof material (3) fixed to 1). The plurality of electronic components (2) include a discrete component (5) having a component body (51). The printed wiring board (1) has a through hole (15) that penetrates the printed wiring board (1) in the thickness direction (D1). The anti-vibration material (3) includes the outer surface (512) of the component body (51), the inner peripheral surface (152) of the through hole (15), and the surfaces on both sides of the printed wiring board (1) in the thickness direction (D1). It is formed of an elastic adhesive (30) adhered to (11, 12).
第1の態様の回路基板(7)によれば、防振材(3)は、部品本体(51)の外面(512)と、プリント配線板(1)の一側の面(11)に接着するだけでなく、貫通孔(15)を通じて、プリント配線板(1)の反対側の面(12)にまで接着する。そのため、防振材(3)を、プリント配線板(1)に対して高い信頼性で固定することができ、回路基板(7)に効果的な振動対策を施すことができる。 According to the circuit board (7) of the first aspect, the vibration isolator (3) is adhered to the outer surface (512) of the component body (51) and the one side surface (11) of the printed wiring board (1). Not only that, but also adhere to the opposite surface (12) of the printed wiring board (1) through the through hole (15). Therefore, the anti-vibration material (3) can be fixed to the printed wiring board (1) with high reliability, and effective vibration countermeasures can be taken on the circuit board (7).
第2の態様の回路基板(7)では、第1の態様に加えて、防振材(3)は、部品本体(51)の外側面(512A)に接着している。 In the circuit board (7) of the second aspect, in addition to the first aspect, the vibration isolator (3) is adhered to the outer surface (512A) of the component body (51).
第2の態様の回路基板(7)によれば、ディスクリート部品(5)の部品本体(51)の振動を、防振材(3)によって効果的に抑制することができる。 According to the circuit board (7) of the second aspect, the vibration of the component body (51) of the discrete component (5) can be effectively suppressed by the vibration isolator (3).
第3の態様の回路基板(7)は、第1又は第2の態様に加えて、部品本体(51)に接着される防振材(3)を、複数備える。複数の防振材(3)は、部品本体(51)の外面(512)のうち、互いに異なる部分に接着されている。 The circuit board (7) of the third aspect includes, in addition to the first or second aspect, a plurality of anti-vibration materials (3) to be adhered to the component body (51). The plurality of anti-vibration materials (3) are adhered to different portions of the outer surface (512) of the component main body (51).
第3の態様の回路基板(7)によれば、ディスクリート部品(5)の部品本体(51)の振動を、複数の防振材(3)によって効果的に抑制することができる。 According to the circuit board (7) of the third aspect, the vibration of the component body (51) of the discrete component (5) can be effectively suppressed by the plurality of anti-vibration materials (3).
第4の態様の回路基板(7)では、第2の態様に加えて、ディスクリート部品(5)は、部品本体(51)が、厚み方向(D1)に沿った姿勢を基準としてこれよりも傾いた姿勢となるように、プリント配線板(1)に実装されている。防振材(3)は、部品本体(51)の外側面(512A)のうち、部品本体(51)が傾く側を向いた領域に、接着されている。 In the circuit board (7) of the fourth aspect, in addition to the second aspect, in the discrete component (5), the component body (51) is tilted more than this with respect to the posture along the thickness direction (D1). It is mounted on the printed wiring board (1) so as to be in a vertical position. The anti-vibration material (3) is adhered to a region of the outer surface (512A) of the component body (51) with the component body (51) facing the inclined side.
第4の態様の回路基板(7)によれば、回路基板(7)全体の低背化を図ることができ、しかも、傾いた姿勢の部品本体(51)を防振材(3)によって高い信頼性で保持し、部品本体(51)の振動を効果的に抑制することができる。 According to the circuit board (7) of the fourth aspect, it is possible to reduce the height of the entire circuit board (7), and the component body (51) in an inclined posture is raised by the vibration isolator (3). It can be maintained with reliability and the vibration of the component body (51) can be effectively suppressed.
また、一実施形態及びこれの変形例に基づいて説明したように、本明細書は、以下の第1の態様の電源装置(8)を開示している。 Further, as described based on one embodiment and a modification thereof, the present specification discloses the power supply device (8) of the following first aspect.
第1の態様の電源装置(8)は、上記した第1から第4のいずれか一つの態様の回路基板(7)と、回路基板(7)が収容されるケース(82)と、を備える。 The power supply device (8) of the first aspect includes a circuit board (7) of any one of the first to fourth aspects described above, and a case (82) in which the circuit board (7) is housed. ..
第1の態様の電源装置(8)によれば、回路基板(7)つまりはこれを備える電源装置(8)に対して、効果的な振動対策を施すことができる。 According to the power supply device (8) of the first aspect, effective vibration countermeasures can be applied to the circuit board (7), that is, the power supply device (8) including the circuit board (7).
また、一実施形態及びこれの変形例に基づいて説明したように、本明細書は、以下の第1の態様の照明器具(9)を開示している。 Further, as described based on one embodiment and a modification thereof, the present specification discloses the luminaire (9) of the first aspect below.
第1の態様の照明器具(9)は、上記した第1の態様の電源装置(8)と、光源を保持することのできる器具本体(92)と、を備える。電源装置(8)は、光源を発光させるための電圧を供給するように構成されている。 The lighting fixture (9) of the first aspect includes the power supply device (8) of the first aspect described above, and an appliance main body (92) capable of holding a light source. The power supply device (8) is configured to supply a voltage for causing the light source to emit light.
第1の態様の照明器具(9)によれば、電源装置(8)つまりはこれを備える照明器具(9)に対して、効果的な振動対策を施すことができる。 According to the luminaire (9) of the first aspect, effective vibration countermeasures can be applied to the power supply device (8), that is, the luminaire (9) provided with the power supply device (8).
1 プリント配線板
11 面
12 面
15 貫通孔
152 内周面
2 電子部品
3 防振材
30 接着剤
5 ディスクリート部品
51 部品本体
512 外面
512A 外側面
7 回路基板
8 電源装置
9 照明器具
92 器具本体
D1 厚み方向
1 Printed
Claims (6)
電子回路を構成するように前記プリント配線板に接続された複数の電子部品と、
前記プリント配線板に固定された防振材と、を備え、
前記複数の電子部品は、部品本体を有するディスクリート部品を含み、
前記プリント配線板は、前記プリント配線板をその厚み方向に貫通する貫通孔を有し、
前記防振材は、前記部品本体の外面と、前記貫通孔の内周面と、前記プリント配線板の前記厚み方向の両側の面とに接着した、弾性を有する接着剤で形成されている
回路基板。 Printed wiring board and
A plurality of electronic components connected to the printed wiring board so as to form an electronic circuit,
With a vibration-proof material fixed to the printed wiring board,
The plurality of electronic components include a discrete component having a component body.
The printed wiring board has a through hole that penetrates the printed wiring board in the thickness direction thereof.
The vibration-proof material is a circuit formed of an elastic adhesive that is adhered to the outer surface of the component body, the inner peripheral surface of the through hole, and both side surfaces of the printed wiring board in the thickness direction. substrate.
請求項1の回路基板。 The circuit board according to claim 1, wherein the anti-vibration material is adhered to the outer surface of the component body.
前記複数の防振材は、前記部品本体の前記外面のうち、互いに異なる部分に接着されている
請求項1又は2の回路基板。 A plurality of the vibration-proofing materials to be adhered to the component body are provided.
The circuit board according to claim 1 or 2, wherein the plurality of anti-vibration materials are adhered to different portions of the outer surface of the component body.
前記防振材は、前記部品本体の前記外側面のうち、前記部品本体が傾く側を向いた領域に、接着されている
請求項2の回路基板。 The discrete component is mounted on the printed wiring board so that the component body is tilted with respect to the posture along the thickness direction.
The circuit board according to claim 2, wherein the anti-vibration material is adhered to a region of the outer surface of the component body facing the side where the component body is inclined.
前記回路基板が収容されるケースと、を備える
電源装置。 The circuit board according to any one of claims 1 to 4.
A power supply device including a case in which the circuit board is housed.
光源を保持することのできる器具本体と、を備え、
前記電源装置は、前記光源を発光させるための電圧を供給するように構成されている
照明器具。 The power supply device according to claim 5 and
Equipped with an instrument body that can hold the light source,
The power supply device is a luminaire configured to supply a voltage for causing the light source to emit light.
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Citations (4)
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