JP3245501U - 回路基板の接続構造及びｌｅｄ天井灯 - Google Patents

Abstract

【課題】灯具の組立効率を向上させ、組立工数を節約することができるだけでなく、さらに人の個人能力への依存性を低減させ、電気的接続の信頼性を向上させ、製造コストを削減することができ、生産の自動化転換作業に寄与する回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯を提供する。【解決手段】回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯は、少なくとも２枚の回路基板１及び少なくとも１つの接続導体２を含み、回路基板に第１のパッド１１が設けられ、接続導体は隣接する２枚の回路基板の間に接続され、接続導体に第１のパッドに溶接された第２のパッド２１が設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は照明灯具の技術分野に属し、具体的には回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯に関する。

ＬＥＤ照明製品において、回路基板の接続構造の発光面が大きく、発光をより均一にするために、ＬＥＤをできるだけベースプレートの各隅に分布する必要があり、一般的に大面積の回路基板が必要である。しかし、大面積の回路基板はコストが高く、回路基板の材料コストを削減するために、回路基板を設計する時に複数枚の小さい回路基板を接続してなすことが多い。特に中大型のＬＥＤ灯具において、複数枚の回路基板を接続する設計を採用する。

現在、複数枚の回路基板の間に一般的に用いられる接続方式は以下のいくつかがある。
（１）最も一般的なのは電子ビーム溶接の方式であり、このような接続方式の利点として、構造が簡単で、コストが低いことがあり、欠点として、複数枚の回路基板の間に複数本の接続線を用いて電子ビーム溶接の方式により電気的に接続する時、接続エラーが発生しやすく、人工誤差が存在し、多線の場合に操作しにくく、プロセス性が低く、人工溶接効率が低く、自動化を実現しにくく、溶接品質が一致せず、人工操作レベルの違いに限定され、操作者の溶接プロセスレベルに対する要求が高いことがある。
（２）端子接続方式：このような接続方式の利点として、プロセス性に優れ、美観で整っており、メンテナンスしやすく、迅速に着脱できることがあり、欠点として、材料コストが高く、端子線を手動で接続する必要があり、自動化を実現しにくいことがある。
（３）金属端子接続方式：このような接続方式の利点として、材料コストが低く、操作しやすいことがあり、欠点として、細い導線が操作しにくく、手動による挿し操作が困難であり、かかる時間が長く、効率が低く、端子は複数回の挿抜ができず、一回で適切に挿して接続できないと、複数回の挿抜により緩みやすくなり、接触不良を引き起こし、回路伝送の信頼性を低下させることがある。

要すると、上記の従来の接続方式によるプロセスは全自動化作業を実現しにくい。

本考案の実施例は、従来の回路基板の接続方式に存在する人工作業コストが高く、作業効率が低く、接続品質が一致性を保証できず、自動化を実現しにくいという問題を解決するために、回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯を提供する。

上記目的を達成するために、本考案が採用した技術案は以下のとおりである。

第１の態様において、少なくとも２枚の回路基板及び少なくとも１つの接続導体を含み、各枚の前記回路基板に第１のパッドが設けられ、隣接する２枚の前記回路基板の間は１つの前記接続導体を介して接続され、各前記接続導体に前記第１のパッドに溶接された第２のパッドが設けられる回路基板の接続構造が提供される。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記第１のパッドの形状は円形、楕円形又は多角形のうちのいずれかであり、適合している前記第２のパッドの形状は前記第１のパッドの形状と同じである。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記回路基板の形状は、円形、扇形、楕円形、環形、円弧形又は多角形のうちのいずれかである。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記接続導体に突出した接続部が設けられ、前記第２のパッドは前記接続部に設けられる。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記接続部の形状は、矩形、円弧形、円形、楕円形、環形又は扇形のうちのいずれかである。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記接続導体に位置決め構造が設けられる。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記位置決め構造は、前記接続導体に設けられた位置決め孔又は位置決めポストである。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記位置決め孔は円孔、楕円孔、Ｕ字形孔又は多角形孔であり、前記位置決めポストの形状は円形、多角形又はＵ字形である。

第１の態様に合わせて、１つの実現可能な形態では、前記位置決め構造は、前記接続導体の側面に設けられた半円孔である。

第２の態様では、本考案の実施例は、前記回路基板の接続構造を含み、前記回路基板は円弧形セグメントであり、複数の前記回路基板が前記接続導体を介して順次接続されて環形構造を構成するＬＥＤ天井灯がさらに提供される。

本考案により提供される回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯は、従来技術に比べ、以下の有益な効果を有する。接続導体を用いて回路基板を接続し、回路基板及び接続導体において対応するパッドを作製し、接続導体は大きな表面積を有し、作製されたパッドも、電子ビーム接続、端子接続などの方式に比べて、一定の表面を有する。接続導体と回路基板を溶接する時、２つの部品のパッドが溶接され、パッドが大きい表面積を有するため、回路基板と接続導体との接触面積が大幅に拡大し、それにより溶接が手動操作レベルの相違性に制限されることによる溶接品質の不一致問題が回避される。パッド溶接の接触面が大きいため、手動操作に必要な精確性が低下し、操作がより簡単で省力化し、溶接の効率も向上する。パッドの接触面積が大きいため、パッドとパッドとの半田付けによる接続を用いて１回の接続を完成することができ、隣接する回路基板間の信頼性の高い接続が実現される。また、金属端子接続の一回の不適切な挿抜により複数回挿して接続することが必要となり、挿抜の緩み、接触不良を引き起こすことによる、回路接続が不確実であるというセキュリティリスクが回避される。

本考案の実施例は接続導体及びパッドの溶接プロセスに頼り、灯具の組立効率を向上させ、組立工数を節約することができるだけでなく、さらに人の個人能力への依存性を低減させ、電気的接続の信頼性を向上させ、製造コストを削減することができ、生産の自動化転換作業に寄与する。

本考案の実施例により提供される回路基板の接続構造の分解構造概略図である。 本考案の実施例により提供される接続導体の構造概略図１である。 本考案の実施例により提供される接続導体の構造概略図２である。 本考案の実施例により提供される接続導体の構造概略図３である。 本考案の実施例により提供される接続導体の構造概略図４である。 本考案の実施例により提供される接続導体の構造概略図５である。 本考案の実施例により提供されるＬＥＤ天井灯の構造概略図である。

本考案が解決しようとする技術的問題、技術案及び有益な効果をより明確にするために、以下、図面及び実施例を参照しながら、本考案をより詳細に説明する。本明細書に説明される具体的な実施例は本考案を解釈するものに過ぎず、本考案を限定するものではないことを理解されたい。

図１及び図７を併せて参照して、本考案により提供される回路基板の接続構造について説明する。当該回路基板の接続構造は、少なくとも２枚の回路基板１及び少なくとも１つの接続導体２を含み、各枚の回路基板１に第１のパッド１１が設けられ、接続導体２は隣接する２枚の回路基板１の間に接続され、接続導体２に第１のパッド１１に溶接された第２のパッド２１が設けられる。ここで、接続導体２における異なる回路基板１を接続する第２のパッド２１の間は導線２４を介して接続され、電気信号の伝送を実現する。図１におけるＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示すように、回路基板１に複数の第１のパッド１１が設けられてもよい。

本考案により提供される回路基板の接続構造及びＬＥＤ天井灯は、接続導体２を用いて回路基板１を接続し、回路基板１及び接続導体２において対応するパッドを作製し、接続導体２は大きな表面積を有し、作製されたパッドも、電子ビーム接続、端子接続などの方式に比べて、一定の表面を有する。接続導体２と回路基板１を溶接する時、２つの部品のパッドが溶接され、パッドが大きい表面積を有するため、回路基板１と接続導体２との接触面積が大幅に拡大し、それにより溶接が手動操作レベルの相違性に制限されることによる溶接品質の不一致問題が回避される。パッド溶接の接触面が大きいため、手動操作に必要な精確性が低下し、操作がより簡単で省力化し、溶接の効率も向上する。パッドの接触面積が大きいため、パッドとパッドとの半田付けによる接続を用いて１回の接続を完成することができ、隣接する回路基板１間の信頼性の高い接続が実現される。また、金属端子接続の一回の不適切な挿抜により複数回挿して接続することが必要となり、挿抜の緩み、接触不良を引き起こすことによる、回路接続が不確実であるというセキュリティリスクが回避される。

本実施例は接続導体２及びパッドの溶接プロセスに頼り、灯具の組立効率を向上させ、組立工数を節約することができるだけでなく、さらに人の個人能力への依存性を低減させ、電気的接続の信頼性を向上させ、製造コストを削減することができ、生産の自動化転換作業に寄与する。

好ましくは、接続導体２はシート構造であり、フレキシブルＰＣＢ板（ＦＰＣＢ板）で作製され、その形状は多角形、円形、楕円形、環形又は円弧形セグメントであってもよい。１つの回路基板１が接続導体２に接続される位置において複数の第１のパッド１１が設けられてもよく、それに応じて、接続導体２において数が一致する第２のパッド２１が設けられ、複数のパッド間の相互接続により、接続の信頼性を向上させる。

ここで、ＰＣＢ板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）は、中国語の名称では、印刷回路基板であり、印刷配線板とも呼ばれ、重要な電子部材であり、電子素子の支持体であり、電子素子同士の電気的接続のキャリアである。これは電子印刷技術を用いて作製されるため、「印刷」回路基板と呼ばれる。

ＦＰＣＢ板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＦＰＣＢ又はＦＰＣと略称する）は、フレキシブル印刷回路基板であり、フレキシブル基板とも呼ばれ、フレキシブル絶縁基板で製造される印刷回路である。

接続導体２が多角形である場合、長方形、正多角形を選択してもよく、接続する回路基板１の構造又は天井灯の特殊な構造に応じて異形構造に設計されてもよい。

いくつかの実施例では、図１～図６に示すように、第１のパッド１１の形状は円形、楕円形又は多角形のうちのいずれかであり、適合している第２のパッド２１の形状は第１のパッド１１の形状と同じである。

第１のパッド１１及び第２のパッド２１が多角形である場合、長方形、正方形、正六角形などを選択し、又は、接続する回路基板１の構造に応じて異形構造に設計されてもよい。

ここで、パッドは片面パッド又は両面パッドであり、両面パッドに設計される場合、回路基板１の両面（正面及び底面）に接続導体２をそれぞれ溶接してもよい。

いくつかの実施例では、図１及び図７に示すように、回路基板１の形状は円形、扇形、楕円形、環形、円弧形セグメント（図７に示す）又は多角形（図１に示す）のうちのいずれかである。回路基板１が多角形である場合、長方形、正方形、正六角形などを選択し、又は、設計された天井灯の特殊性に応じて異形構造に設計されてもよい。

いくつかの実施例では、図４に示すように、接続導体２には突出した接続部が設けられ、第２のパッド２１は接続部に設けられる。第２のパッド２１は、接続導体２に直接設けられてもよく、当該実施例に示すように、接続導体２における突出した接続部に設けられてもよく、このような構造設計は材料コストの削減に寄与する。

いくつかの実施例では、図４に示すように、接続部の形状は長方形、円形、円弧形、楕円形、環形又は扇形のうちのいずれかである。

いくつかの実施例では、図１～図７に示すように、接続導体２に位置決め構造が設けられる。ここで、接続導体２と回路基板１の位置決めを容易にし、さらに組立操作の利便性及びパッド溶接の位置合わせの精確性を向上させるように、回路基板１に位置決め構造と適合する構造が設けられてもよい。

設計された位置決め構造は、天井灯の自動的組立時における位置決めの案内にも便利である。

いくつかの実施例では、図２～図６に示すように、位置決め構造は、接続導体２に設けられた位置決め孔２３又は位置決めポストである。接続導体２に設けられた位置決め構造が位置決め孔２３である場合、対応する回路基板１に位置決め孔２３と適合する位置決めポストが設けられてもよく、逆も同様である。ここで、位置決め孔２３は自動的組立時の把持位置としてもよく、自動的組立時にロボットアーム又は吸盤の把持と移動を容易にする。

いくつかの実施例では、図２～図６に示すように、位置決め孔２３は円孔、楕円孔、Ｕ字形孔又は多角形孔であり、位置決めポストの形状は円形、Ｕ字形又は多角形である。多角形孔又は多角形ポストは三角形、長方形、正方形、正五角形又は正六角形であることが好ましい。

いくつかの実施例では、図１に示すように、位置決め構造は、接続導体２の側面に設けられた半円孔２２である。

接続導体２に位置決め孔２３が増設され、位置決め孔２３は生産工程用孔として、接続導体２を自動的溶接機器により溶接してもよく、治工具を用いて手動溶接してもよい。位置決め孔２３の形状は半円形、四角形又は円形であってもよく、位置決め孔２３の位置は接続導体２の中間、角又は側辺であってもよく、治工具又は自動的溶接機器に適合するように、実際の適用製品に応じて柔軟に設計されてもよい。

上記実施例では、各実施例に対する説明にはそれぞれ重点があり、ある実施例では、詳細に説明されない部分は、他の実施例の関連説明を参照してもよい。

同一の考案概念に基づいて、本願の実施例は、図７に示すように、上記実施例のいずれか１つの回路基板の接続構造を含むＬＥＤ天井灯をさらに提供し、回路基板１は円弧形セグメントであり、複数の回路基板１は接続導体２を介して順次接続されて環形構造を構成する。

本実施例により提供される回路基板の接続構造は、複数枚の回路基板１を継ぎ合わせた後の電流、電気信号の伝達を実現することができ、回路基板１の継ぎ合わせの数は限定されず、回路基板１の形状は環形に限定されず、長方形、正方形、円弧形、扇形、楕円形などの形状であってもよい。

本願の実施例により提供されるＬＥＤ天井灯は、電子ビームの代わりに、ＦＰＣＢ板を導電体（接続導体２）とし、ＦＰＣＢ板は異なる灯具構造に合わせて柔軟に設計されてもよく、光源板（回路基板１）の第１のパッド１１とＦＰＣＢ板の第２のパッド２１は、位置決め設計によって正確に対応することができ、パッドを加熱して半田上がりするにより迅速で確実に溶接することができ、従来の作業場のポイント半田付け機器を用いて溶接することができ、手動溶接にかかる工数（本考案のプロセスを用いれば、評価によって工数が半分以上省略される）を省略し、ロボットアームに吸引ノズルを加えることにより接続導体２と回路基板１の自動材料供給を実現し、全自動溶接を実現することができ、ＦＰＣＢ板は任意の配線の特性を設計してもよく、従来に必要な複数の電子ビームを１枚のＦＰＣＢ板に簡略化して代替してもよく、生産及び組立プロセスを大幅に簡略化し、生産効率を向上させ、回路接続の信頼性を向上させる。

ＦＰＣＢ板は極薄特性を有し、ＦＣＰＢ板で作製された接続導体２を回路基板１間に溶接し、板と板との間の平面性のため、両者は溶接された後に依然として平坦であり、反りや遮光の現象がなく、ＦＰＣＢ板は表面ホワイトボードとして作製されてもよく、光源板（回路基板１）の色と一致し、光反射性を有し、光照射効果をも向上させ、天井灯による影の発生を回避する。

ＦＰＣＢ板で作製された接続導体２は、複数の厚さに作製されてもよく、片面又は両面にパッドを作製してもよく、通電能力に優れ、様々な電力の灯具の設計に対応して使用することができる。

上記は、本考案の好適な実施例に過ぎず、本考案を限定することを意図するものではなく、本考案の精神と原則内で行われる任意の修正、同等の置換、及び改善などは、いずれも本考案の保護範囲内に含まれるべきである。

１...回路基板、１１...第１のパッド、２...接続導体、２１...第２のパッド、２２...半円孔、２３...位置決め孔、２４...導線。

Claims (10)

1. 少なくとも２枚の回路基板（１）であって、各枚の前記回路基板（１）に第１のパッド（１１）が設けられるものと、
   少なくとも１つの接続導体（２）であって、隣接する２枚の前記回路基板（１）の間は１つの前記接続導体（２）を介して接続され、各前記接続導体（２）に前記第１のパッド（１１）に溶接された第２のパッド（２１）が設けられるものと、を含むことを特徴とする回路基板の接続構造。
2. 前記第１のパッド（１１）の形状は円形、楕円形又は多角形のうちのいずれかであり、適合している前記第２のパッド（２１）の形状は前記第１のパッド（１１）の形状と同じである、ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
3. 前記回路基板（１）の形状は、円形、扇形、楕円形、環形、円弧形又は多角形のうちのいずれかである、ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
4. 前記接続導体（２）に突出した接続部が設けられ、前記第２のパッド（２１）は前記接続部に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
5. 前記接続部の形状は、矩形、円弧形、円形、楕円形、環形又は扇形のうちのいずれかである、ことを特徴とする請求項４に記載の回路基板の接続構造。
6. 前記接続導体（２）に位置決め構造が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
7. 前記位置決め構造は、前記接続導体（２）に設けられた位置決め孔（２３）又は位置決めポストである、ことを特徴とする請求項６に記載の回路基板の接続構造。
8. 前記位置決め孔（２３）は円孔、楕円孔、Ｕ字形孔又は多角形孔であり、前記位置決めポストの形状は円形、多角形又はＵ字形である、ことを特徴とする請求項７に記載の回路基板の接続構造。
9. 前記位置決め構造は、前記接続導体（２）の側面に設けられた半円孔（２２）である、ことを特徴とする請求項６に記載の回路基板の接続構造。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の回路基板の接続構造を含み、前記回路基板（１）は円弧形セグメントであり、複数の前記回路基板（１）は前記接続導体（２）を介して順次接続されて環形構造を構成する、ことを特徴とするＬＥＤ天井灯。