JP4269460B2 - 面実装型半導体スイッチ素子の実装構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面実装型半導体スイッチ素子の実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造について説明する。図２４、図２５は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる電源装置を示しており、図２４はそのブロック構成を、図２５はその詳細回路構成を示している。図２４、図２５において、電源装置は交流電源ＡＣと、交流直流変換部であるＡＣ−ＤＣ変換部１と、直流直流変換部であるＤＣ−ＤＣ変換部２と、直流交流変換部であるＤＣ−ＡＣ変換部３と、負荷部４にて構成される。
【０００３】
ＡＣ−ＤＣ変換部１は、ラインフィルターＬＦ１、コンデンサＣ１からなるフィルター回路（電源帰還ノイズ低減用）およびダイオードＤ１〜Ｄ４からなる整流回路にて構成され、交流電源ＡＣからの交流電圧を入力し直流電圧に変換して出力する。
【０００４】
ＤＣ−ＤＣ変換部２は、スイッチ素子Ｑ１、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、コンデンサＣ２、スイッチ素子Ｑ１をオンオフ制御する制御回路５からなる昇圧チョッパ回路、および電圧平滑用素子である平滑コンデンサＣ３からなる平滑回路にて構成され、ＡＣ−ＤＣ変換部１から出力される直流電圧を入力し、所定電圧値の直流電圧に昇圧して出力する。
【０００５】
ＤＣ−ＡＣ変換部３は、直列接続されたスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３と、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３をオンオフ制御する制御回路６と、制御回路６からの信号を入力しスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を交互にオンオフ駆動させるドライバ回路７と、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のオンオフ動作によって生成される高周波の直流電圧を高周波の交流電圧に変換するコンデンサＣ４とで構成され、ＤＣ−ＤＣ変換部２から出力される直流電圧を入力し、高周波の交流電圧を出力する（ハーフブリッジ式インバータ回路）。尚、図２５中、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３に付しているＤ，Ｓ，Ｇはそれぞれドレイン端子、ソース端子、ゲート端子を表している。
【０００６】
負荷部４は、チョークコイルＬ２、コンデンサＣ５からなる直流共振回路と、コンデンサＣ５に並列接続される蛍光灯負荷ＬＡＭＰにて構成され、ＤＣ−ＡＣ変換部３から出力される高周波の交流電圧を入力し、上記直流共振回路の共振作用により発生する高周波高電圧を蛍光灯負荷ＬＡＭＰに出力し、蛍光灯負荷ＬＡＭＰが点灯動作する。
【０００７】
上記スイッチ素子Ｑ１，Ｑ１２，Ｑ１３は、一般的に半導体スイッチ素子なる電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられ、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３に用いる際は、ＦＥＴのドレイン端子−ソース端子間の寄生ダイオードを積極的に使用することによる部品点数の削減が図れる。
【０００８】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の直列回路のうち、スイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子Ｄは、平滑コンデンサＣ３の出力ＶＤＣに接続され、スイッチ素子Ｑ１３のソース端子ＳはグランドＧＮＤに接続され、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄが接続される。スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が交互にオンオフ動作することにより、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄの接続経路には、高周波の直流パルス電圧が発生する。
【０００９】
この接続経路は中性点と呼ばれ、高周波の電圧変化に伴う高周波の大電流が流れる経路であり、輻射雑音を発生する原因となる。また、この高周波の大電流は上記制御回路５，６のような弱電回路部の誤動作を引き起こす原因となるため、プリント基板にスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を実装設計する際には、中性点のパターン配線を極力短くすることが有効であると知られている。
【００１０】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３は、部品の小型化や、プリント基板の小型化、薄型化のため、図２６（ａ）の上面図、（ｂ）の側面図に示すような面実装型（チップ実装型）のものが用いられる。図２６に示すようにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれ一端側にドレイン端子Ｄが他端側にソース端子Ｓおよびゲート端子Ｇが設けられている。
【００１１】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３をプリント基板上に実装したときの実装状態を図２７に示す。スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれゲート端子Ｇ（あるいはソース端子Ｓ）が形成されている向き（矢印Ｐ）が同一となるように、すなわち各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがＰ方向と直交する方向に並んで実装されている。尚、図２７において、スイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子Ｄは電源パターンＶＤに接続され、スイッチ素子Ｑ１３のソース端子ＳはグランドパターンＧＤに接続されており、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄは中性点パターンＭで接続されている。
【００１２】
また他の従来例として、面実装型の半導体スイッチ素子をプリント基板に実装し、ケースとケース蓋内に配設した状態を図３０、図３１に示す。図３０、図３１において、プリント基板５０の裏面側（図中下面側）には面実装型のスイッチ素子Ｑ１０（チップＦＥＴ）が実装されており、プリント基板５０はケース５１およびケース蓋５２内に配設されている。
【００１３】
図３０においては、このスイッチ素子Ｑ１０の実装側とケース５１との間の空間全体に放熱部材５３が充填され、スイッチ素子Ｑ１０の発熱を放熱部材５３により分散させて放熱を行っている。また、図３１においては、スイッチ素子Ｑ１０の表面とケース５１とを放熱部材５４を介して接触させることにより、スイッチ素子Ｑ１０の発熱を、放熱部材５４を介してケース５１へ放熱している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２７に示すように各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が、それぞれの実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがＰ方向と直交する方向に並んで実装される場合は、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓからスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄへ中性点パターンＭを引き回す必要があり、その距離が長くなるため、輻射雑音を発生する原因および弱電回路部の誤動作を引き起こす原因となる。
【００１５】
また、図２８に示すように、各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が、それぞれの実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがゲート端子Ｇ（あるいはソース端子Ｓ）の形成される向き（矢印Ｐ１）に並んで実装される場合は、中性パターンＭの引き回しは回避できるが、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれ端子の形成される向きに並んで実装されているため、その並ぶ向き（矢印Ｐ１）への長さが大きくなる。その並ぶ向きがプリント基板ＰＴ５１の幅方向（Ｅ１１）である場合、プリント基板ＰＴ５１の幅方向の寸法が大きくなり、プリント基板ＰＴ５１が大型化する問題がある。一方、図２９に示すように、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の並ぶ向きがプリント基板ＰＴ５１の長手方向（Ｅ１２方向）である場合は、その長手方向の寸法が大きくなり、やはりプリント基板ＰＴ５１が大型化する問題がある。
【００１６】
特開平９−１４８０７９には、チョッパ回路のスイッチ素子とインバータ回路のスイッチ素子をプリント基板へ実装する際の実装位置に関しての発明が開示されているが、そのスイッチ素子の実装の向きについては記載されていない。
【００１７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、プリント基板の配線パターンの引き回し回避による輻射雑音の低減、弱電回路部の誤動作防止、プリント基板の小型化を図った面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流交流変換部に備えられ、夫々が直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、各面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１の発明によれば、各面実装型半導体スイッチ素子間の配線パターンの引き回しを回避して、輻射雑音の低減を図るとともに弱電回路部の誤動作を防止することができ、また、上記配線パターンの引き回しを回避するために、各面実装型半導体スイッチ素子を端子の形成方向に並べる必要がなくなり、プリント基板の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子のそれぞれが、前記プリント基板上に設けられた前記電源装置の電源パターンおよびグランドパターンの形成方向と直交方向に間隔をあけてプリント基板上に実装されることを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明によれば、電源パターンとグランドパターンとの間隔が広くなるので、各パターン間に実装される実装部品を上記各パターンと接続するパターンの引き回しを回避でき、輻射雑音の低減を図ることができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止できる。
【００２２】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の少なくとも１個には輻射雑音低減回路が並列接続され、前記輻射雑音低減回路は、前記プリント基板上の前記各面実装型半導体スイッチ素子の間部に実装されることを特徴とする。請求項３の発明によれば、各面実装型半導体スイッチ素子と輻射雑音低減回路を接続する配線パターンを短くすることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２３】
また、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向になるようにプリント基板上に実装されることを特徴とする。請求項４の発明によれば、通常プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンと面実装型半導体スイッチ素子を接続する配線パターンの引き回しを少なく抑えることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２４】
また、請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記直流直流変換部は少なくとも１個の面実装型半導体スイッチ素子を備え、それの前記プリント基板上での実装向きは前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方の前記プリント基板上での実装向きと同じであることを特徴とする。
【００２５】
請求項５の発明によれば、直流交流変換部の面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方を、電源装置の電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくなるように実装したとき、直流直流変換部の面実装型半導体スイッチ素子についても電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２６】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記直流交流変換部に備えられた各面実装型半導体スイッチ素子の前記プリント基板上での実装間隔を、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子と前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするとともに、前記直流直流変換部は電圧平滑用素子を備え、前記電圧平滑用素子と、前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔を、前記電圧平滑用素子と、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くすることを特徴とする。請求項６の発明によれば、通常、流れる電流量が多くなる直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子からの直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子や電圧平滑用素子への熱影響を低く抑えることができる。
【００２７】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記直流交流変換部は、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備え、少なくとも１組は、いずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする。請求項７の発明によれば、直流交流変換部が、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備えた場合においても、請求項１から請求項６と同様の効果が得られる。
【００２８】
また、請求項８の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流直流変換部および前記直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、それぞれの端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向となるとともに、それぞれの実装向きが同一となるようにプリント基板に実装されることを特徴とする。請求項８の発明によれば、直流直流変換部および直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子と、通常、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンとを接続する配線パターンの引き回しを少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減できるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２９】
また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタであることを特徴とする。請求項９の発明によれば、請求項１から請求項８の場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
また、請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明において、前記負荷部は、蛍光灯負荷を備えていることを特徴とする。請求項１０の発明によれば、負荷部が蛍光灯負荷を備えている場合においても、請求項１から請求項９の場合と同様の効果が得られる。
【００３１】
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子が照明器具の周縁部に位置するように前記プリント基板を照明器具内に配設することを特徴とする。請求項１１の発明によれば、面実装型半導体スイッチ素子が温度の低い照明器具の周縁部に位置することで、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００３２】
また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の発明において、前記プリント基板の基板面と前記照明器具の本体の一部が接触するように前記プリント基板を前記照明器具内に配設することを特徴とする。請求項１２の発明によれば、面実装型半導体スイッチ素子からの発熱がプリント基板より照明器具の本体の一部に放熱されるため、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図面を用いて面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を説明する。図２は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる電源装置の構成を示した回路図であり、図２５に示す従来例と同じものには同じ符号を付しその説明を省略する。従来例では図２５に示すＤＣ−ＡＣ変換部３の直列接続されたスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のプリント基板への実装向きが同一であるのに対して、本実施形態では図２に示すＤＣ−ＡＣ変換部３の直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のプリント基板への実装向きが異なる。
【００３４】
本実施形態においては、図１に示すように、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のどちらか一方を、他方に対して１８０度回転させて実装向きが異なるようにプリント基板上に実装している。すなわち、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓおよびグランド端子Ｇが形成されている向き（矢印Ｆ２）と、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓおよびグランド端子Ｇが形成されている向き（矢印Ｆ３）が１８０度反対側になるように実装している。また、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３は各端子の形成方向と直交方向（Ｃ方向）に並んで近接配置されている。そして、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄは、端子の形成方向と直交する方向に設けられた電源パターンＶＤと接続され、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓは端子の形成方向と直交する方向に設けられたグランドパターンＧＤと接続されている。
【００３５】
このように、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３が互いに実装向きが異なるようにプリント基板上に実装されているため、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子を接続する中性点パターンＭは引き回すことなく一直線となりその距離も短くなる。よって、輻射雑音の低減および制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止が図れる。さらに、中性点パターンＭの引き回しを回避するために、図２８、図２９で示した従来例のように、各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を端子の形成方向に並べて配置する必要もないので、プリント基板の幅方向や長手方向にプリント基板が大きくなることもない。
【００３６】
また図１では、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のそれぞれを、一方を他方に対して１８０度回転させた位置に実装しているが、互いの実装向きが異なり、中性点パターンＭが短くなるように近接配置されておれば、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装向きはこの限りではなく、例えば図３に示すように、スイッチング素子Ｑ２をスイッチ素子Ｑ３の実装向きに対して時計回りに９０度回転させて配置しても同様の効果が得られる。
【００３７】
また、図１ではスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のそれぞれが、端子の形成方向と直交方向（Ｃ方向）に並んで実装されているが、図４に示すように、それぞれのスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３がＣ方向に並んでおらず、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの形成方向と直交する方向（Ｆ４方向）に間隔をあけて実装するようにしても、中性点パターンＭを引き回す必要がなく、その距離を短くすることが可能である。
【００３８】
さらにこのように間隔を開けることで、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄに接続される電源パターンＶＤと、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓに接続されるグランドパターンＧＤの間隔を広くすることができ、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの間に配置される部品、例えば図２に示される平滑コンデンサＣ３についても、電源パターンＶＤやグランドパターンＧＤと接続するパターンの引き回しをする必要が無くなる。よって、より輻射雑音の低減を図ることができ、制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止を図ることができる。
【００３９】
図１、図３、図４に示す各例において、図５に示すように、長細形のプリント基板ＰＴの長手方向（Ｅ１方向）に対して各スイッチ素子Ｑ６の端子の形成方向（Ｆ方向）が直交するように、各スイッチ素子Ｑ６がプリント基板ＰＴに実装されるのが望ましい。尚、図３においては、一方のスイッチ素子Ｑ３を、端子の形成方向がプリント基板ＰＴの長手方向に直交するように実装する。このように実装することで、通常、プリント基板ＰＴの長手方向に沿って形成される電源パターンおよびグランドパターンと各スイッチ素子との接続パターンの引き回しを少なくすることができる。
【００４０】
尚、図６に示すようにプリント基板ＰＴ１が長細形であり、途中でくの字に曲がっている場合も、その長手方向（Ｅ１、Ｅ２方向）に対して、それぞれ端子方向（Ｆ、Ｇ方向）が直交するように各スイッチ素子Ｑ６が実装されるのがよい。
【００４１】
（実施形態２）
図７は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる他の電源装置の構成を示した回路図であり、図２と異なる点は、図７ではスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の各ドレイン端子−ソース端子間に、輻射雑音低減回路（スイッチングノイズ低減回路）であるスナバ回路に相当するスナバコンデンサＣ６，Ｃ７がそれぞれ並列接続されている点である。
【００４２】
このスナバ回路は、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のスイッチング時に発生する急峻な電流変動を抑制して、輻射雑音低減に有効に働く。しかしながら、各スイッチ素子とスナバ回路のループには急峻な電流が流れるため、このループが大きくなると逆にこのループが輻射雑音の発生源となってしまう。そこで本実施形態では、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は図４と同様であるが、さらに図８に示すように、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のＣ方向の間部にスナバコンデンサＣ６，Ｃ７が実装されている。
【００４３】
これにより、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３とスナバ回路であるスナバコンデンサＣ６，Ｃ７からなるループを小さくすることができ、輻射雑音の低減および弱電回路部の誤動作防止が図れる。また、中性点パターンＭを短くでき輻射雑音の低減ができる点および、制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止が図れる点、プリント基板の小型化が図れる点は実施形態１と同様である。
【００４４】
尚、本実施形態では、スナバ回路としてスナバコンデンサＣ６，Ｃ７で構成しているが、スナバ回路が各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３間に実装されるのであればスナバ回路の構成や数はこの限りではない。
【００４５】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３を説明する。図９は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられるさらに他の電源装置の構成を示した回路図であり、図１０に面実装型半導体スイッチ素子の実装状態を示す。
【００４６】
図９ではＤＣ−ＡＣ変換部３と負荷部４の構成が図２と異なる。すなわち、図９では、ＤＣ−ＤＣ変換部２の両端にスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路およびスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路の計２組の直列回路が接続されたフルブリッジ回路が設けられたＤＣ−ＡＣ変換部３Ａを備えている。そして、新たに追加されたスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５は制御回路６からの信号を受けて駆動するドライバ回路７Ａによりオンオフ駆動される。また、図２では負荷部４がスイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の中性点に接続されたコンデンサＣ４とスイッチ素子Ｑ３のソース端子との間に接続されているのに対して、図９では、負荷部４がスイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の中性点に接続されたコンデンサＣ４と、スイッチ素子Ｑ４とスイッチ素子Ｑ５の接続点（中性点）との間に接続されている。
【００４７】
このように構成された電源装置は、制御回路６からの信号を受けて、ドライバ回路７によってスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３が交互にオンオフ駆動され、またドライバ回路７Ａによってスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５が交互にオンオフ駆動される。そして、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ５、およびスイッチ素子Ｑ３とスイッチ素子Ｑ４がそれぞれ同期してオンオフ動作し、この動作によって負荷部４の両端に高周波電圧を発生させる。
【００４８】
ここで図１０に、面実装型のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５のプリント基板への実装状態を示す。図において、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄが電源パターンＶＤに接続され、ソース端子Ｓは中性点パターンＭによりスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子Ｄと接続されており、スイッチ素子Ｑ３のソース端子ＳはグランドパターンＧＤに接続されている。一方、スイッチ素子Ｑ４のドレイン端子Ｄは電源パターンＶＤと接続され、ソース端子Ｓは中性点パターンＭによりスイッチ素子Ｑ５のドレイン端子Ｄと接続されており、スイッチ素子Ｑ５のソース端子Ｓはグランド端子ＧＤと接続されている。また、離れた電源パターンＶＤ同士はジャンパ線Ｊにより接続されている。
【００４９】
スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ４とスイッチ素子Ｑ５はそれぞれ、図１、図４で示したように、端子の形成方向が１８０度反対側となっており異なっている。そのために、それぞれの中性点パターンＭを短くすることが可能となり、実施形態１で説明したものと同様の効果を有する。また、本実施形態は、実施形態１に比べてスイッチ素子の数が増えているため、輻射雑音や上記弱電回路部の誤動作が増加してしまうが、上記構成とすることでその効果はより一層発揮される。
【００５０】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４を説明する。図１１は、図２に示した電源装置をプリント基板上に実装したときの実装状態を示した図である。図１１において、ＡＣ−ＤＣ変換部１に、互いに平行に形成された電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤが接続されている。この電源パターンＶＤには、ダイオードＤ５、チョークコイルＬ１が、電源パターンＶＤの形成方向と平行となるように接続されている。また、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの間部にはそれと直交方向に設けられたコンデンサＣ２と平滑コンデンサＣ３が接続されており、電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤを引き回すことなくコンデンサＣ２や平滑コンデンサＣ３の実装されている。
【００５１】
そしてまた、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１のドレイン端子Ｄが電源パターンＶＤに接続され、ソース端子ＳがグランドパターンＧＤに接続されている。さらに、電源パターンＶＤにスイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄが接続され、グランドパターンＧＤは、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓと接続されるとともに、負荷部４に接続されている。そして、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子Ｄとが中性点パターンＭにより接続されて、さらに負荷部４に接続されている。
【００５２】
ここで、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は図４と同様であり、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３は互いに１８０度回転した位置に実装されている。さらにこのスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を、その端子の形成方向が、電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの形成方向と直交するように実装しており、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの引き回しを少なくしている。
【００５３】
また、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３は、互いに同一向きとなるように実装され、すなわちスイッチ素子Ｑ２は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ３に対して１８０度回転した向きとなるように実装されている。ここで、実装される向きとは、各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３において、ソース端子Ｓ（あるいはゲート端子Ｇ）の形成されている向きをさしており、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ３においては矢印Ｆ１０で、スイッチ素子Ｑ２においては矢印Ｆ１１で示される。
【００５４】
このように、スイッチ素子Ｑ１をスイッチ素子Ｑ３と同一向きとなるように実装しているので、スイッチ素子Ｑ１の端子の形成方向も電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤと直交しており、スイッチ素子Ｑ１と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤを引き回しも少なくすることができる。
【００５５】
一般的にＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１は、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３に対してそれに流れる電流量が多く、そのためスイッチングロスによる発熱量も多い。そこで、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３と、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１との実装間隔Ｌ１１が、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の実装間隔Ｌ１２より大きくなるように各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を実装して、スイッチ素子Ｑ１がスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３に与える熱影響を低く抑えるようにするとともに、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の中性点パターンＭを短くして、輻射雑音の低減および上記弱電回路部の誤動作防止を図っている。
【００５６】
また、電圧平滑用素子である平滑コンデンサＣ３は、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２との間部に実装され、スイッチ素子Ｑ１と平滑コンデンサＣ３の実装間隔Ｌ１３が、スイッチ素子Ｑ２と平滑コンデンサＣ３の実装間隔Ｌ１４より大きくなる位置に実装されている。これにより、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のうち特に発熱量の大きいスイッチ素子Ｑ１からの平滑コンデンサＣ３への熱影響を低減している。
【００５７】
尚、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は、図４と同様であるため、それと同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５８】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５を説明する。図１２は、図９に示した電源装置をプリント基板上に実装したときの実装状態を示した図であり、ＡＣ−ＤＣ変換部１、コンデンサＣ２、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、平滑コンデンサＣ３、スイッチ素子Ｑ１の実装状態は左右逆になっているが図１１と同様であり、スイッチ素子Ｑ２〜Ｑ５と負荷部４による実装部Ｓは図１０で示した実装状態と同様であり、図１０の場合と同様の効果を有している。
【００５９】
また図１２では、ＤＣ−ＡＣ変換部３Ａのスイッチ素子Ｑ２〜Ｑ５のうちスイッチ素子Ｑ３，Ｑ５の実装向きが、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１の実装向きと同じになるように実装されており、図１１で説明したのと同様、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの引き回しが少なくなるようにしている。
【００６０】
（実施形態６）
次に、本発明の実施形態６を説明する。図１３は本実施形態における電源装置の構成を示す回路図であり、図２では平滑コンデンサＣ３の両端にスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されているのに対して、図１３では平滑コンデンサＣ３の両端にチョークコイルＬ３とスイッチ素子Ｑ３の直列回路が接続され、さらに図１３ではスイッチ素子Ｑ３の両端に並列にコンデンサＣ６が接続されている。
【００６１】
図１３において、スイッチ素子Ｑ３、コンデンサＣ４、ドライバ回路７、制御回路６によりＤＣ−ＡＣ変換部３Ｂが構成され、コンデンサＣ５，Ｃ６、チョークコイルＬ２，Ｌ３、蛍光灯負荷ＬＡＭＰにて負荷部４Ａが構成される。そして、制御回路６、ドライバ回路７にてスイッチ素子Ｑ３をオンオフ制御し、チョークコイルＬ２，Ｌ３、コンデンサＣ４，Ｃ５，Ｃ６からなる共振回路の共振作用により蛍光灯負荷ＬＡＭＰに高周波高電圧を供給する一石式インバータ構成となっている。
【００６２】
図１３に示した電源装置のプリント基板への実装状態を図１４に示す。図１４において、ＡＣ−ＤＣ変換部１、コンデンサＣ２、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、平滑コンデンサＣ３、スイッチ素子Ｑ１、負荷部４、スイッチ素子Ｑ３の実装状態は図１１と同様であるが、図１４ではスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子ＤとダイオードＤ５の間に、チョークコイルＬ３が実装されている点が図１１と異なる。
【００６３】
本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３の実装向きは図１１と同様に同一であり、スイッチ素子Ｑ１の端子の形成方向がスイッチ素子Ｑ３の端子の形成方向と同様に、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤと直交している。そのために、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ３と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの引き回しも少なくすることができ、輻射雑音の低減および上記弱電回路部の誤動作防止が可能となる。
【００６４】
（参考例１）
次に、面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造について説明する。図１５は、面実装型半導体スイッチ素子のプリント基板への実装状態を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１５（ａ）はケース本体を省略した状態を示している。
【００６５】
図１５において、実施形態１〜６で示したスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ５などの面実装型半導体スイッチ素子Ｑ（以下、スイッチ素子Ｑという）がプリント基板ＰＴ１１の基板面Ａ１上に実装されている。また、プリント基板ＰＴ１１の基板面（半田面）Ａ１上に、スイッチ素子Ｑの近傍に（図１５では密着して）放熱部材１５が配設されている。スイッチ素子Ｑが発熱すると、その熱はプリント基板ＰＴ１１に伝導し、その伝導熱を放熱部材１５により放熱して、スイッチ素子Ｑの放熱を促している。
【００６６】
このときの放熱効率は、放熱部材１５と被放熱物との密着度合いによって変化するが、被放熱物が図１５に示すように平面状のプリント基板であれば、密着度合いも高く、かつ、図３１の従来例のように面実装型半導体スイッチ素子に直接放熱部材を密着させて、面実装型半導体スイッチ素子の発熱を密着部分より放熱部材へ伝導させ放熱させる場合に比べて、被放熱物であるプリント基板と放熱部材の密着面積を大きくすることができるため、図３０の従来例に示すように空間全体に放熱部材を充填させるような構造にしなくても、充分大きな放熱効果を得ることができる。さらに、プリント基板の基板面上に放熱部材を配設することで、図３０、図３１の従来例に比べて薄型化が図れる。
【００６７】
また、図１５（ｂ）に示すように、放熱部材１５をさらにケース本体１６に密着させることで、スイッチ素子Ｑの発熱はケース本体１６に伝導されるため、より放熱効率は向上する。
【００６８】
さらに、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、放熱部材１５をプリント基板ＰＴ１１の基板面Ａ１上における銅箔部（パターン部）１７の設けられた場所に配設するのが望ましい。銅箔部１７の設けられた場所は、銅箔部１７の設けられていない場所に比べて熱伝導率が高く放熱効果が向上するからである。
【００６９】
また図１７は、複数個の面実装型半導体スイッチ素子がプリント基板に実装されている場合の放熱構造を示した側面図である。図１７において、プリント基板ＰＴ２１の裏面（図中下面）に面実装型半導体スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３（以下、スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３という）が実装されている。また、プリント基板ＰＴ２１の裏面には、各スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３の近傍に放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃがそれぞれ密着して配設されている。そして、各放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは一面がケース本体１８に密着しており、放熱効果がより向上している。プリント基板ＰＴ２１の表面には他の実装部品１９が実装されており、ケース本体１８の開口部はケース蓋２０により覆われている。
【００７０】
この場合も、スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３の近傍に放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを配設して放熱させるようにすることで、従来例の図３０に示すように、ケース全体に放熱部材を充填するものに比べて放熱部材の費用を抑えることができるとともに、放熱部材の取付作業性も良くなる上に同等の放熱効率を得ることができる。
【００７１】
また、図１５、図１６では、プリント基板ＰＴ１１のスイッチ素子Ｑが実装された基板面Ａ１上に放熱部材１５が配設されているのに対して、図１８ではスイッチ素子Ｑと反対面（部品面）Ａ２上の、スイッチ素子Ｑの近傍に放熱部材１５が実装されている。この場合でも、スイッチ素子Ｑから発生する熱は、プリント基板ＰＴ１１に伝導し、放熱部材１５を介して放熱され、図１５、図１６と同様の効果が得られる。
【００７２】
（参考例２）
次に、面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造の参考例２について説明する。図１１に示すように実装されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の放熱構造を図１９に示す。図１９（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図を示している。なお、図１９（ａ）はケース本体を省略した状態を示している。図示したように、プリント基板ＰＴ１２の基板面Ａ１１上にスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が実装されており、その基板面Ａ１１上におけるスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部にそれぞれに密着して放熱部材２２が配設されている。また、放熱部材２２は一面がケース本体２３に密着して放熱効率を向上させている。
【００７３】
このような放熱構造とすることで、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の放熱部材を共用できるため、その費用を抑えることができるとともに、放熱部材の取付作業性も良くなる。尚、本参考例では、プリント基板ＰＴ１２の面実装型半導体スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の実装された基板面Ａ１１である半田面に放熱部材２２が配設されているが、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部近傍であれば、基板面Ａ１１の反対面である部品面に放熱部材２２が配設されても同様の効果が得られる。
【００７４】
ここで、図１１に示すように実装されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の他の放熱構造を図２０に示す。図２０（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図を示している。図２０では、プリント基板ＰＴ１２の基板面Ａ１１には図１９と同様にスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が実装されており、その反対面Ａ１２上にはスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部に対応する位置に、図１１で示した電圧平滑用素子なる平滑コンデンサＣ３が実装されている。
【００７５】
この平滑コンデンサＣ３は、ぐらつき防止用の保持部材２５にてプリント基板ＰＴ１２に位置固定されている。この保持部材２５は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の放熱部材の役割も兼用しており、費用の削減を図っている。
【００７６】
ここで、上述した各実施形態及び各参考例における面実装型半導体スイッチ素子が実装されたプリント基板を照明器具内に収納した状態を図２１に示す。図２１（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図を示している。図中上面に面実装型半導体スイッチ素子３６（以下、スイッチ素子３６という）が実装されたプリント基板３０は、器具本体３１および本体ケース３２に収納され、本体ケース３２外に配設された丸管蛍光灯３３がセードカバー３４にて覆われている。この丸管蛍光灯３３は、上述した負荷部４の蛍光灯負荷ＬＡＭＰの一例である。これら器具本体３１、本体ケース３２、丸管蛍光灯３３、セードカバー３４、プリント基板３０を備えた照明器具は、天井直付け型（シーリング型）器具であり、器具の薄型化が要求される。
【００７７】
このように構成される照明器具は、蛍光灯負荷ＬＡＭＰが器具本体３１とセードカバー３４にて密閉されるため熱がこもる、天井直付け型のため天井吊り下げ型（ペンダント型）に比べて空気接触面積が小さい、あるいは薄型のものは器具内体積が小さくなるため器具内空気対流による放熱効果が少ない等の理由により、器具内の温度が高くなるという問題がある。
【００７８】
しかし、上記スイッチ素子３６は、上述した各実施形態及び各参考例で説明した実装構造や放熱構造を備えているため、プリント基板３０の小型化や薄型化が図れるため、照明器具の小型化や薄型化が図れるとともに、器具内の温度が高くなる場合でも、上述した各参考例での放熱構造によりスイッチ素子３６の温度低減による部品の信頼性及び寿命を確保できる。また、上述した各実施形態及び各参考例で述べた効果を有することは言うまでもない。
【００７９】
なお、本実施形態及び参考例では、蛍光灯負荷ＬＡＭＰとして丸管蛍光灯を用い、天井直付け型の器具形状の構成を示したが、上記各実施形態及び各参考例の構成を備えたプリント基板を搭載する照明器具であれば、その負荷の種類、器具形状は何でもよい。
【００８０】
また、照明器具の各位置における温度分布は、図２２（ａ）（ｂ）の上面図、側面図に示すようになり、器具本体３１の中央部Ｂ０から周縁部に向って、各位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の順で温度が低くなっている。すなわち、外気に近づくほど温度は低くなる。この温度が低くなる周縁部にスイッチ素子３６の実装部３８が位置するようにプリント基板３０を照明器具内に配設して、さらに放熱効果を向上させている。
【００８１】
図２３は、プリント基板を照明器具内に配設する際の他の構成例を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図２３において、図２１と異なる点は、上面にスイッチ素子３６が実装されたプリント基板３０Ａの下面が本体ケース３２Ａと接触している点である。図２３（ａ）に示されるように、プリント基板３０Ａと本体ケース３２Ａの重なる部分の反対側の面にスイッチ素子３６が実装されている。尚、器具本体３１Ａは、本体ケース３２Ａとともにプリント基板３０Ａを収納する。上述のように構成することで、スイッチ素子３６の発熱が本体ケース３２Ａを介して器具本体３１Ａに伝熱されるため、さらに放熱効果を向上させることができる。
【００８２】
なお、上記各実施形態及び各参考例で説明したスイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタである。
【００８３】
【発明の効果】
上記したように請求項１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流交流変換部に備えられ、夫々が直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、各面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されるため、各面実装型半導体スイッチ素子間の配線パターンの引き回しを回避して、輻射雑音の低減を図るとともに弱電回路部の誤動作を防止することができ、また、上記配線パターンの引き回しを回避するために、各面実装型半導体スイッチ素子を端子の形成方向に並べる必要がなくなり、プリント基板の小型化を図ることができる。
【００８４】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子のそれぞれが、前記プリント基板上に設けられた前記電源装置の電源パターンおよびグランドパターンの形成方向と直交方向に間隔をあけてプリント基板上に実装されるため、電源パターンとグランドパターンとの間隔が広くなるので、各パターン間に実装される実装部品を上記各パターンと接続するパターンの引き回しを回避でき、輻射雑音の低減を図ることができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止できる。
【００８５】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の少なくとも１個には輻射雑音低減回路が並列接続され、前記輻射雑音低減回路は、前記プリント基板上の前記各面実装型半導体スイッチ素子の間部に実装されるため、各面実装型半導体スイッチ素子と輻射雑音低減回路を接続する配線パターンを短くすることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８６】
また、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向になるようにプリント基板上に実装されるため、通常プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンと面実装型半導体スイッチ素子を接続する配線パターンの引き回しを少なく抑えることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８７】
また、請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記直流直流変換部は少なくとも１個の面実装型半導体スイッチ素子を備え、それの前記プリント基板上での実装向きは前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方の前記プリント基板上での実装向きと同じであるため、直流交流変換部の面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方を、電源装置の電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくなるように実装したとき、直流直流変換部の面実装型半導体スイッチ素子についても電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８８】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記直流交流変換部に備えられた各面実装型半導体スイッチ素子の前記プリント基板上での実装間隔を、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子と前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするとともに、前記直流直流変換部は電圧平滑用素子を備え、前記電圧平滑用素子と、前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔を、前記電圧平滑用素子と、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするため、通常、流れる電流量が多くなる直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子からの直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子や電圧平滑用素子への熱影響を低く抑えることができる。
【００８９】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記直流交流変換部は、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備え、少なくとも１組は、いずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されるため、直流交流変換部が、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備えた場合においても、請求項１から請求項６と同様の効果が得られる。
【００９０】
また、請求項８の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流直流変換部および前記直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、それぞれの端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向となるとともに、それぞれの実装向きが同一となるようにプリント基板に実装されるため、直流直流変換部および直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子と、通常、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンとを接続する配線パターンの引き回しを少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減できるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００９１】
また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタであるため、請求項１から請求項８の場合と同様の効果が得られる。
【００９２】
また、請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明において、前記負荷部は、蛍光灯負荷を備えているため、負荷部が蛍光灯負荷を備えている場合においても、請求項１から請求項９の場合と同様の効果が得られる。
【００９３】
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子が照明器具の周縁部に位置するように前記プリント基板を照明器具内に配設するため、面実装型半導体スイッチ素子が温度の低い照明器具の周縁部に位置することで、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００９４】
また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の発明において、前記プリント基板の基板面と前記照明器具の本体の一部が接触するように前記プリント基板を前記照明器具内に配設するため、面実装型半導体スイッチ素子からの発熱がプリント基板より照明器具の本体の一部に放熱されるので、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図２】 同上の面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図３】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の他の実装構造を示す構造図である。
【図４】 同上の面実装型半導体スイッチ素子のさらに他の実装構造を示す構造図である。
【図５】 同上の面実装型半導体スイッチ素子のプリント基板上の実装方向を示す平面図である。
【図６】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の他のプリント基板上の実装方向を示す平面図である。
【図７】 本発明の実施形態２に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図８】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図９】 本発明の実施形態３に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図１０】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１１】 本発明の実施形態４に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１２】 本発明の実施形態５に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１３】 本発明の実施形態６に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図１４】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１５】 参考例１に対応する面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１６】 同上の他の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１７】 同上のさらに他の放熱構造を示す断面図である。
【図１８】 同上のまたさらに他の放熱構造を示す側面図である。
【図１９】 参考例２に対応する面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２０】 同上の他の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２１】 同上の面実装型半導体スイッチ素子を実装したプリント基板が収納される照明器具の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２２】 同上の照明器具の温度分布を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２３】 同上の照明器具の他の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２４】 従来の面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】 同上の電源装置の構成を示す回路図である。
【図２６】 面実装型半導体スイッチ素子の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２７】 従来の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図２８】 同上の他の実装構造を示す平面図である。
【図２９】 同上のさらに他の実装構造を示す平面図である。
【図３０】 従来の面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す断面図である。
【図３１】 同上の他の放熱構造を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｑ２ スイッチ素子
Ｑ３ スイッチ素子
Ｍ 中性点パターン
ＶＤ 電源パターン
ＧＤ グランドパターン
Ｓ ソース端子
Ｇ ゲート端子
Ｄ ドレイン端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、面実装型半導体スイッチ素子の実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造について説明する。図２４、図２５は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる電源装置を示しており、図２４はそのブロック構成を、図２５はその詳細回路構成を示している。図２４、図２５において、電源装置は交流電源ＡＣと、交流直流変換部であるＡＣ−ＤＣ変換部１と、直流直流変換部であるＤＣ−ＤＣ変換部２と、直流交流変換部であるＤＣ−ＡＣ変換部３と、負荷部４にて構成される。
【０００３】
ＡＣ−ＤＣ変換部１は、ラインフィルターＬＦ１、コンデンサＣ１からなるフィルター回路（電源帰還ノイズ低減用）およびダイオードＤ１〜Ｄ４からなる整流回路にて構成され、交流電源ＡＣからの交流電圧を入力し直流電圧に変換して出力する。
【０００４】
ＤＣ−ＤＣ変換部２は、スイッチ素子Ｑ１、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、コンデンサＣ２、スイッチ素子Ｑ１をオンオフ制御する制御回路５からなる昇圧チョッパ回路、および電圧平滑用素子である平滑コンデンサＣ３からなる平滑回路にて構成され、ＡＣ−ＤＣ変換部１から出力される直流電圧を入力し、所定電圧値の直流電圧に昇圧して出力する。
【０００５】
ＤＣ−ＡＣ変換部３は、直列接続されたスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３と、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３をオンオフ制御する制御回路６と、制御回路６からの信号を入力しスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を交互にオンオフ駆動させるドライバ回路７と、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のオンオフ動作によって生成される高周波の直流電圧を高周波の交流電圧に変換するコンデンサＣ４とで構成され、ＤＣ−ＤＣ変換部２から出力される直流電圧を入力し、高周波の交流電圧を出力する（ハーフブリッジ式インバータ回路）。尚、図２５中、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３に付しているＤ，Ｓ，Ｇはそれぞれドレイン端子、ソース端子、ゲート端子を表している。
【０００６】
負荷部４は、チョークコイルＬ２、コンデンサＣ５からなる直流共振回路と、コンデンサＣ５に並列接続される蛍光灯負荷ＬＡＭＰにて構成され、ＤＣ−ＡＣ変換部３から出力される高周波の交流電圧を入力し、上記直流共振回路の共振作用により発生する高周波高電圧を蛍光灯負荷ＬＡＭＰに出力し、蛍光灯負荷ＬＡＭＰが点灯動作する。
【０００７】
上記スイッチ素子Ｑ１，Ｑ１２，Ｑ１３は、一般的に半導体スイッチ素子なる電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられ、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３に用いる際は、ＦＥＴのドレイン端子−ソース端子間の寄生ダイオードを積極的に使用することによる部品点数の削減が図れる。
【０００８】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の直列回路のうち、スイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子Ｄは、平滑コンデンサＣ３の出力ＶＤＣに接続され、スイッチ素子Ｑ１３のソース端子ＳはグランドＧＮＤに接続され、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄが接続される。スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が交互にオンオフ動作することにより、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄの接続経路には、高周波の直流パルス電圧が発生する。
【０００９】
この接続経路は中性点と呼ばれ、高周波の電圧変化に伴う高周波の大電流が流れる経路であり、輻射雑音を発生する原因となる。また、この高周波の大電流は上記制御回路５，６のような弱電回路部の誤動作を引き起こす原因となるため、プリント基板にスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を実装設計する際には、中性点のパターン配線を極力短くすることが有効であると知られている。
【００１０】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３は、部品の小型化や、プリント基板の小型化、薄型化のため、図２６（ａ）の上面図、（ｂ）の側面図に示すような面実装型（チップ実装型）のものが用いられる。図２６に示すようにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれ一端側にドレイン端子Ｄが他端側にソース端子Ｓおよびゲート端子Ｇが設けられている。
【００１１】
このスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３をプリント基板上に実装したときの実装状態を図２７に示す。スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれゲート端子Ｇ（あるいはソース端子Ｓ）が形成されている向き（矢印Ｐ）が同一となるように、すなわち各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがＰ方向と直交する方向に並んで実装されている。尚、図２７において、スイッチ素子Ｑ１２のドレイン端子Ｄは電源パターンＶＤに接続され、スイッチ素子Ｑ１３のソース端子ＳはグランドパターンＧＤに接続されており、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄは中性点パターンＭで接続されている。
【００１２】
また他の従来例として、面実装型の半導体スイッチ素子をプリント基板に実装し、ケースとケース蓋内に配設した状態を図３０、図３１に示す。図３０、図３１において、プリント基板５０の裏面側（図中下面側）には面実装型のスイッチ素子Ｑ１０（チップＦＥＴ）が実装されており、プリント基板５０はケース５１およびケース蓋５２内に配設されている。
【００１３】
図３０においては、このスイッチ素子Ｑ１０の実装側とケース５１との間の空間全体に放熱部材５３が充填され、スイッチ素子Ｑ１０の発熱を放熱部材５３により分散させて放熱を行っている。また、図３１においては、スイッチ素子Ｑ１０の表面とケース５１とを放熱部材５４を介して接触させることにより、スイッチ素子Ｑ１０の発熱を、放熱部材５４を介してケース５１へ放熱している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２７に示すように各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が、それぞれの実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがＰ方向と直交する方向に並んで実装される場合は、スイッチ素子Ｑ１２のソース端子Ｓからスイッチ素子Ｑ１３のドレイン端子Ｄへ中性点パターンＭを引き回す必要があり、その距離が長くなるため、輻射雑音を発生する原因および弱電回路部の誤動作を引き起こす原因となる。
【００１５】
また、図２８に示すように、各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３が、それぞれの実装向きが同一となるように実装され、さらにスイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３のそれぞれがゲート端子Ｇ（あるいはソース端子Ｓ）の形成される向き（矢印Ｐ１）に並んで実装される場合は、中性パターンＭの引き回しは回避できるが、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３はそれぞれ端子の形成される向きに並んで実装されているため、その並ぶ向き（矢印Ｐ１）への長さが大きくなる。その並ぶ向きがプリント基板ＰＴ５１の幅方向（Ｅ１１）である場合、プリント基板ＰＴ５１の幅方向の寸法が大きくなり、プリント基板ＰＴ５１が大型化する問題がある。一方、図２９に示すように、スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３の並ぶ向きがプリント基板ＰＴ５１の長手方向（Ｅ１２方向）である場合は、その長手方向の寸法が大きくなり、やはりプリント基板ＰＴ５１が大型化する問題がある。
【００１６】
特開平９−１４８０７９には、チョッパ回路のスイッチ素子とインバータ回路のスイッチ素子をプリント基板へ実装する際の実装位置に関しての発明が開示されているが、そのスイッチ素子の実装の向きについては記載されていない。
【００１７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、プリント基板の配線パターンの引き回し回避による輻射雑音の低減、弱電回路部の誤動作防止、プリント基板の小型化を図った面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流交流変換部に備えられ、夫々が直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、各面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１の発明によれば、各面実装型半導体スイッチ素子間の配線パターンの引き回しを回避して、輻射雑音の低減を図るとともに弱電回路部の誤動作を防止することができ、また、上記配線パターンの引き回しを回避するために、各面実装型半導体スイッチ素子を端子の形成方向に並べる必要がなくなり、プリント基板の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子のそれぞれが、前記プリント基板上に設けられた前記電源装置の電源パターンおよびグランドパターンの形成方向と直交方向に間隔をあけてプリント基板上に実装されることを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明によれば、電源パターンとグランドパターンとの間隔が広くなるので、各パターン間に実装される実装部品を上記各パターンと接続するパターンの引き回しを回避でき、輻射雑音の低減を図ることができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止できる。
【００２２】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の少なくとも１個には輻射雑音低減回路が並列接続され、前記輻射雑音低減回路は、前記プリント基板上の前記各面実装型半導体スイッチ素子の間部に実装されることを特徴とする。請求項３の発明によれば、各面実装型半導体スイッチ素子と輻射雑音低減回路を接続する配線パターンを短くすることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２３】
また、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向になるようにプリント基板上に実装されることを特徴とする。請求項４の発明によれば、通常プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンと面実装型半導体スイッチ素子を接続する配線パターンの引き回しを少なく抑えることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２４】
また、請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記直流直流変換部は少なくとも１個の面実装型半導体スイッチ素子を備え、それの前記プリント基板上での実装向きは前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方の前記プリント基板上での実装向きと同じであることを特徴とする。
【００２５】
請求項５の発明によれば、直流交流変換部の面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方を、電源装置の電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくなるように実装したとき、直流直流変換部の面実装型半導体スイッチ素子についても電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２６】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記直流交流変換部に備えられた各面実装型半導体スイッチ素子の前記プリント基板上での実装間隔を、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子と前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするとともに、前記直流直流変換部は電圧平滑用素子を備え、前記電圧平滑用素子と、前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔を、前記電圧平滑用素子と、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くすることを特徴とする。請求項６の発明によれば、通常、流れる電流量が多くなる直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子からの直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子や電圧平滑用素子への熱影響を低く抑えることができる。
【００２７】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記直流交流変換部は、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備え、少なくとも１組は、いずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする。請求項７の発明によれば、直流交流変換部が、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備えた場合においても、請求項１から請求項６と同様の効果が得られる。
【００２８】
また、請求項８の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流直流変換部および前記直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、それぞれの端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向となるとともに、それぞれの実装向きが同一となるようにプリント基板に実装されることを特徴とする。請求項８の発明によれば、直流直流変換部および直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子と、通常、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンとを接続する配線パターンの引き回しを少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減できるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００２９】
また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタであることを特徴とする。請求項９の発明によれば、請求項１から請求項８の場合と同様の効果が得られる。
【００３０】
また、請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明において、前記負荷部は、蛍光灯負荷を備えていることを特徴とする。請求項１０の発明によれば、負荷部が蛍光灯負荷を備えている場合においても、請求項１から請求項９の場合と同様の効果が得られる。
【００３１】
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子が照明器具の周縁部に位置するように前記プリント基板を照明器具内に配設することを特徴とする。請求項１１の発明によれば、面実装型半導体スイッチ素子が温度の低い照明器具の周縁部に位置することで、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００３２】
また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の発明において、前記プリント基板の基板面と前記照明器具の本体の一部が接触するように前記プリント基板を前記照明器具内に配設することを特徴とする。請求項１２の発明によれば、面実装型半導体スイッチ素子からの発熱がプリント基板より照明器具の本体の一部に放熱されるため、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図面を用いて面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を説明する。図２は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる電源装置の構成を示した回路図であり、図２５に示す従来例と同じものには同じ符号を付しその説明を省略する。従来例では図２５に示すＤＣ−ＡＣ変換部３の直列接続されたスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３のプリント基板への実装向きが同一であるのに対して、本実施形態では図２に示すＤＣ−ＡＣ変換部３の直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のプリント基板への実装向きが異なる。
【００３４】
本実施形態においては、図１に示すように、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のどちらか一方を、他方に対して１８０度回転させて実装向きが異なるようにプリント基板上に実装している。すなわち、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓおよびグランド端子Ｇが形成されている向き（矢印Ｆ２）と、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓおよびグランド端子Ｇが形成されている向き（矢印Ｆ３）が１８０度反対側になるように実装している。また、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３は各端子の形成方向と直交方向（Ｃ方向）に並んで近接配置されている。そして、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄは、端子の形成方向と直交する方向に設けられた電源パターンＶＤと接続され、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓは端子の形成方向と直交する方向に設けられたグランドパターンＧＤと接続されている。
【００３５】
このように、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３が互いに実装向きが異なるようにプリント基板上に実装されているため、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子を接続する中性点パターンＭは引き回すことなく一直線となりその距離も短くなる。よって、輻射雑音の低減および制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止が図れる。さらに、中性点パターンＭの引き回しを回避するために、図２８、図２９で示した従来例のように、各スイッチ素子Ｑ１２，Ｑ１３を端子の形成方向に並べて配置する必要もないので、プリント基板の幅方向や長手方向にプリント基板が大きくなることもない。
【００３６】
また図１では、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のそれぞれを、一方を他方に対して１８０度回転させた位置に実装しているが、互いの実装向きが異なり、中性点パターンＭが短くなるように近接配置されておれば、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装向きはこの限りではなく、例えば図３に示すように、スイッチング素子Ｑ２をスイッチ素子Ｑ３の実装向きに対して時計回りに９０度回転させて配置しても同様の効果が得られる。
【００３７】
また、図１ではスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のそれぞれが、端子の形成方向と直交方向（Ｃ方向）に並んで実装されているが、図４に示すように、それぞれのスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３がＣ方向に並んでおらず、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの形成方向と直交する方向（Ｆ４方向）に間隔をあけて実装するようにしても、中性点パターンＭを引き回す必要がなく、その距離を短くすることが可能である。
【００３８】
さらにこのように間隔を開けることで、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄに接続される電源パターンＶＤと、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓに接続されるグランドパターンＧＤの間隔を広くすることができ、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの間に配置される部品、例えば図２に示される平滑コンデンサＣ３についても、電源パターンＶＤやグランドパターンＧＤと接続するパターンの引き回しをする必要が無くなる。よって、より輻射雑音の低減を図ることができ、制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止を図ることができる。
【００３９】
図１、図３、図４に示す各例において、図５に示すように、長細形のプリント基板ＰＴの長手方向（Ｅ１方向）に対して各スイッチ素子Ｑ６の端子の形成方向（Ｆ方向）が直交するように、各スイッチ素子Ｑ６がプリント基板ＰＴに実装されるのが望ましい。尚、図３においては、一方のスイッチ素子Ｑ３を、端子の形成方向がプリント基板ＰＴの長手方向に直交するように実装する。このように実装することで、通常、プリント基板ＰＴの長手方向に沿って形成される電源パターンおよびグランドパターンと各スイッチ素子との接続パターンの引き回しを少なくすることができる。
【００４０】
尚、図６に示すようにプリント基板ＰＴ１が長細形であり、途中でくの字に曲がっている場合も、その長手方向（Ｅ１、Ｅ２方向）に対して、それぞれ端子方向（Ｆ、Ｇ方向）が直交するように各スイッチ素子Ｑ６が実装されるのがよい。
【００４１】
（実施形態２）
図７は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられる他の電源装置の構成を示した回路図であり、図２と異なる点は、図７ではスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の各ドレイン端子−ソース端子間に、輻射雑音低減回路（スイッチングノイズ低減回路）であるスナバ回路に相当するスナバコンデンサＣ６，Ｃ７がそれぞれ並列接続されている点である。
【００４２】
このスナバ回路は、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のスイッチング時に発生する急峻な電流変動を抑制して、輻射雑音低減に有効に働く。しかしながら、各スイッチ素子とスナバ回路のループには急峻な電流が流れるため、このループが大きくなると逆にこのループが輻射雑音の発生源となってしまう。そこで本実施形態では、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は図４と同様であるが、さらに図８に示すように、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のＣ方向の間部にスナバコンデンサＣ６，Ｃ７が実装されている。
【００４３】
これにより、各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３とスナバ回路であるスナバコンデンサＣ６，Ｃ７からなるループを小さくすることができ、輻射雑音の低減および弱電回路部の誤動作防止が図れる。また、中性点パターンＭを短くでき輻射雑音の低減ができる点および、制御回路５，６などの弱電回路部の誤動作防止が図れる点、プリント基板の小型化が図れる点は実施形態１と同様である。
【００４４】
尚、本実施形態では、スナバ回路としてスナバコンデンサＣ６，Ｃ７で構成しているが、スナバ回路が各スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３間に実装されるのであればスナバ回路の構成や数はこの限りではない。
【００４５】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３を説明する。図９は、面実装型半導体スイッチ素子が用いられるさらに他の電源装置の構成を示した回路図であり、図１０に面実装型半導体スイッチ素子の実装状態を示す。
【００４６】
図９ではＤＣ−ＡＣ変換部３と負荷部４の構成が図２と異なる。すなわち、図９では、ＤＣ−ＤＣ変換部２の両端にスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路およびスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路の計２組の直列回路が接続されたフルブリッジ回路が設けられたＤＣ−ＡＣ変換部３Ａを備えている。そして、新たに追加されたスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５は制御回路６からの信号を受けて駆動するドライバ回路７Ａによりオンオフ駆動される。また、図２では負荷部４がスイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の中性点に接続されたコンデンサＣ４とスイッチ素子Ｑ３のソース端子との間に接続されているのに対して、図９では、負荷部４がスイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の中性点に接続されたコンデンサＣ４と、スイッチ素子Ｑ４とスイッチ素子Ｑ５の接続点（中性点）との間に接続されている。
【００４７】
このように構成された電源装置は、制御回路６からの信号を受けて、ドライバ回路７によってスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３が交互にオンオフ駆動され、またドライバ回路７Ａによってスイッチ素子Ｑ４，Ｑ５が交互にオンオフ駆動される。そして、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ５、およびスイッチ素子Ｑ３とスイッチ素子Ｑ４がそれぞれ同期してオンオフ動作し、この動作によって負荷部４の両端に高周波電圧を発生させる。
【００４８】
ここで図１０に、面実装型のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５のプリント基板への実装状態を示す。図において、スイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄが電源パターンＶＤに接続され、ソース端子Ｓは中性点パターンＭによりスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子Ｄと接続されており、スイッチ素子Ｑ３のソース端子ＳはグランドパターンＧＤに接続されている。一方、スイッチ素子Ｑ４のドレイン端子Ｄは電源パターンＶＤと接続され、ソース端子Ｓは中性点パターンＭによりスイッチ素子Ｑ５のドレイン端子Ｄと接続されており、スイッチ素子Ｑ５のソース端子Ｓはグランド端子ＧＤと接続されている。また、離れた電源パターンＶＤ同士はジャンパ線Ｊにより接続されている。
【００４９】
スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３、スイッチ素子Ｑ４とスイッチ素子Ｑ５はそれぞれ、図１、図４で示したように、端子の形成方向が１８０度反対側となっており異なっている。そのために、それぞれの中性点パターンＭを短くすることが可能となり、実施形態１で説明したものと同様の効果を有する。また、本実施形態は、実施形態１に比べてスイッチ素子の数が増えているため、輻射雑音や上記弱電回路部の誤動作が増加してしまうが、上記構成とすることでその効果はより一層発揮される。
【００５０】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４を説明する。図１１は、図２に示した電源装置をプリント基板上に実装したときの実装状態を示した図である。図１１において、ＡＣ−ＤＣ変換部１に、互いに平行に形成された電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤが接続されている。この電源パターンＶＤには、ダイオードＤ５、チョークコイルＬ１が、電源パターンＶＤの形成方向と平行となるように接続されている。また、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの間部にはそれと直交方向に設けられたコンデンサＣ２と平滑コンデンサＣ３が接続されており、電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤを引き回すことなくコンデンサＣ２や平滑コンデンサＣ３の実装されている。
【００５１】
そしてまた、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１のドレイン端子Ｄが電源パターンＶＤに接続され、ソース端子ＳがグランドパターンＧＤに接続されている。さらに、電源パターンＶＤにスイッチ素子Ｑ２のドレイン端子Ｄが接続され、グランドパターンＧＤは、スイッチ素子Ｑ３のソース端子Ｓと接続されるとともに、負荷部４に接続されている。そして、スイッチ素子Ｑ２のソース端子Ｓとスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子Ｄとが中性点パターンＭにより接続されて、さらに負荷部４に接続されている。
【００５２】
ここで、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は図４と同様であり、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３は互いに１８０度回転した位置に実装されている。さらにこのスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を、その端子の形成方向が、電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの形成方向と直交するように実装しており、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの引き回しを少なくしている。
【００５３】
また、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３は、互いに同一向きとなるように実装され、すなわちスイッチ素子Ｑ２は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ３に対して１８０度回転した向きとなるように実装されている。ここで、実装される向きとは、各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３において、ソース端子Ｓ（あるいはゲート端子Ｇ）の形成されている向きをさしており、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ３においては矢印Ｆ１０で、スイッチ素子Ｑ２においては矢印Ｆ１１で示される。
【００５４】
このように、スイッチ素子Ｑ１をスイッチ素子Ｑ３と同一向きとなるように実装しているので、スイッチ素子Ｑ１の端子の形成方向も電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤと直交しており、スイッチ素子Ｑ１と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤを引き回しも少なくすることができる。
【００５５】
一般的にＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１は、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３に対してそれに流れる電流量が多く、そのためスイッチングロスによる発熱量も多い。そこで、ＤＣ−ＡＣ変換部３のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３と、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１との実装間隔Ｌ１１が、スイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ３の実装間隔Ｌ１２より大きくなるように各スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を実装して、スイッチ素子Ｑ１がスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３に与える熱影響を低く抑えるようにするとともに、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の中性点パターンＭを短くして、輻射雑音の低減および上記弱電回路部の誤動作防止を図っている。
【００５６】
また、電圧平滑用素子である平滑コンデンサＣ３は、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２との間部に実装され、スイッチ素子Ｑ１と平滑コンデンサＣ３の実装間隔Ｌ１３が、スイッチ素子Ｑ２と平滑コンデンサＣ３の実装間隔Ｌ１４より大きくなる位置に実装されている。これにより、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のうち特に発熱量の大きいスイッチ素子Ｑ１からの平滑コンデンサＣ３への熱影響を低減している。
【００５７】
尚、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の実装位置は、図４と同様であるため、それと同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５８】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５を説明する。図１２は、図９に示した電源装置をプリント基板上に実装したときの実装状態を示した図であり、ＡＣ−ＤＣ変換部１、コンデンサＣ２、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、平滑コンデンサＣ３、スイッチ素子Ｑ１の実装状態は左右逆になっているが図１１と同様であり、スイッチ素子Ｑ２〜Ｑ５と負荷部４による実装部Ｓは図１０で示した実装状態と同様であり、図１０の場合と同様の効果を有している。
【００５９】
また図１２では、ＤＣ−ＡＣ変換部３Ａのスイッチ素子Ｑ２〜Ｑ５のうちスイッチ素子Ｑ３，Ｑ５の実装向きが、ＤＣ−ＤＣ変換部２のスイッチ素子Ｑ１の実装向きと同じになるように実装されており、図１１で説明したのと同様、電源パターンＶＤとグランドパターンＧＤの引き回しが少なくなるようにしている。
【００６０】
（実施形態６）
次に、本発明の実施形態６を説明する。図１３は本実施形態における電源装置の構成を示す回路図であり、図２では平滑コンデンサＣ３の両端にスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されているのに対して、図１３では平滑コンデンサＣ３の両端にチョークコイルＬ３とスイッチ素子Ｑ３の直列回路が接続され、さらに図１３ではスイッチ素子Ｑ３の両端に並列にコンデンサＣ６が接続されている。
【００６１】
図１３において、スイッチ素子Ｑ３、コンデンサＣ４、ドライバ回路７、制御回路６によりＤＣ−ＡＣ変換部３Ｂが構成され、コンデンサＣ５，Ｃ６、チョークコイルＬ２，Ｌ３、蛍光灯負荷ＬＡＭＰにて負荷部４Ａが構成される。そして、制御回路６、ドライバ回路７にてスイッチ素子Ｑ３をオンオフ制御し、チョークコイルＬ２，Ｌ３、コンデンサＣ４，Ｃ５，Ｃ６からなる共振回路の共振作用により蛍光灯負荷ＬＡＭＰに高周波高電圧を供給する一石式インバータ構成となっている。
【００６２】
図１３に示した電源装置のプリント基板への実装状態を図１４に示す。図１４において、ＡＣ−ＤＣ変換部１、コンデンサＣ２、チョークコイルＬ１、ダイオードＤ５、平滑コンデンサＣ３、スイッチ素子Ｑ１、負荷部４、スイッチ素子Ｑ３の実装状態は図１１と同様であるが、図１４ではスイッチ素子Ｑ３のドレイン端子ＤとダイオードＤ５の間に、チョークコイルＬ３が実装されている点が図１１と異なる。
【００６３】
本実施形態では、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３の実装向きは図１１と同様に同一であり、スイッチ素子Ｑ１の端子の形成方向がスイッチ素子Ｑ３の端子の形成方向と同様に、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤと直交している。そのために、スイッチ素子Ｑ１およびスイッチ素子Ｑ３と接続するための電源パターンＶＤおよびグランドパターンＧＤの引き回しも少なくすることができ、輻射雑音の低減および上記弱電回路部の誤動作防止が可能となる。
【００６４】
（参考例１）
次に、面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造について説明する。図１５は、面実装型半導体スイッチ素子のプリント基板への実装状態を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１５（ａ）はケース本体を省略した状態を示している。
【００６５】
図１５において、実施形態１〜６で示したスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ５などの面実装型半導体スイッチ素子Ｑ（以下、スイッチ素子Ｑという）がプリント基板ＰＴ１１の基板面Ａ１上に実装されている。また、プリント基板ＰＴ１１の基板面（半田面）Ａ１上に、スイッチ素子Ｑの近傍に（図１５では密着して）放熱部材１５が配設されている。スイッチ素子Ｑが発熱すると、その熱はプリント基板ＰＴ１１に伝導し、その伝導熱を放熱部材１５により放熱して、スイッチ素子Ｑの放熱を促している。
【００６６】
このときの放熱効率は、放熱部材１５と被放熱物との密着度合いによって変化するが、被放熱物が図１５に示すように平面状のプリント基板であれば、密着度合いも高く、かつ、図３１の従来例のように面実装型半導体スイッチ素子に直接放熱部材を密着させて、面実装型半導体スイッチ素子の発熱を密着部分より放熱部材へ伝導させ放熱させる場合に比べて、被放熱物であるプリント基板と放熱部材の密着面積を大きくすることができるため、図３０の従来例に示すように空間全体に放熱部材を充填させるような構造にしなくても、充分大きな放熱効果を得ることができる。さらに、プリント基板の基板面上に放熱部材を配設することで、図３０、図３１の従来例に比べて薄型化が図れる。
【００６７】
また、図１５（ｂ）に示すように、放熱部材１５をさらにケース本体１６に密着させることで、スイッチ素子Ｑの発熱はケース本体１６に伝導されるため、より放熱効率は向上する。
【００６８】
さらに、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、放熱部材１５をプリント基板ＰＴ１１の基板面Ａ１上における銅箔部（パターン部）１７の設けられた場所に配設するのが望ましい。銅箔部１７の設けられた場所は、銅箔部１７の設けられていない場所に比べて熱伝導率が高く放熱効果が向上するからである。
【００６９】
また図１７は、複数個の面実装型半導体スイッチ素子がプリント基板に実装されている場合の放熱構造を示した側面図である。図１７において、プリント基板ＰＴ２１の裏面（図中下面）に面実装型半導体スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３（以下、スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３という）が実装されている。また、プリント基板ＰＴ２１の裏面には、各スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３の近傍に放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃがそれぞれ密着して配設されている。そして、各放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは一面がケース本体１８に密着しており、放熱効果がより向上している。プリント基板ＰＴ２１の表面には他の実装部品１９が実装されており、ケース本体１８の開口部はケース蓋２０により覆われている。
【００７０】
この場合も、スイッチ素子Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３の近傍に放熱部材１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを配設して放熱させるようにすることで、従来例の図３０に示すように、ケース全体に放熱部材を充填するものに比べて放熱部材の費用を抑えることができるとともに、放熱部材の取付作業性も良くなる上に同等の放熱効率を得ることができる。
【００７１】
また、図１５、図１６では、プリント基板ＰＴ１１のスイッチ素子Ｑが実装された基板面Ａ１上に放熱部材１５が配設されているのに対して、図１８ではスイッチ素子Ｑと反対面（部品面）Ａ２上の、スイッチ素子Ｑの近傍に放熱部材１５が実装されている。この場合でも、スイッチ素子Ｑから発生する熱は、プリント基板ＰＴ１１に伝導し、放熱部材１５を介して放熱され、図１５、図１６と同様の効果が得られる。
【００７２】
（参考例２）
次に、面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造の参考例２について説明する。図１１に示すように実装されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の放熱構造を図１９に示す。図１９（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図を示している。なお、図１９（ａ）はケース本体を省略した状態を示している。図示したように、プリント基板ＰＴ１２の基板面Ａ１１上にスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が実装されており、その基板面Ａ１１上におけるスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部にそれぞれに密着して放熱部材２２が配設されている。また、放熱部材２２は一面がケース本体２３に密着して放熱効率を向上させている。
【００７３】
このような放熱構造とすることで、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の放熱部材を共用できるため、その費用を抑えることができるとともに、放熱部材の取付作業性も良くなる。尚、本参考例では、プリント基板ＰＴ１２の面実装型半導体スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の実装された基板面Ａ１１である半田面に放熱部材２２が配設されているが、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部近傍であれば、基板面Ａ１１の反対面である部品面に放熱部材２２が配設されても同様の効果が得られる。
【００７４】
ここで、図１１に示すように実装されたスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の他の放熱構造を図２０に示す。図２０（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図を示している。図２０では、プリント基板ＰＴ１２の基板面Ａ１１には図１９と同様にスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が実装されており、その反対面Ａ１２上にはスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の間部に対応する位置に、図１１で示した電圧平滑用素子なる平滑コンデンサＣ３が実装されている。
【００７５】
この平滑コンデンサＣ３は、ぐらつき防止用の保持部材２５にてプリント基板ＰＴ１２に位置固定されている。この保持部材２５は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の放熱部材の役割も兼用しており、費用の削減を図っている。
【００７６】
ここで、上述した各実施形態及び各参考例における面実装型半導体スイッチ素子が実装されたプリント基板を照明器具内に収納した状態を図２１に示す。図２１（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図を示している。図中上面に面実装型半導体スイッチ素子３６（以下、スイッチ素子３６という）が実装されたプリント基板３０は、器具本体３１および本体ケース３２に収納され、本体ケース３２外に配設された丸管蛍光灯３３がセードカバー３４にて覆われている。この丸管蛍光灯３３は、上述した負荷部４の蛍光灯負荷ＬＡＭＰの一例である。これら器具本体３１、本体ケース３２、丸管蛍光灯３３、セードカバー３４、プリント基板３０を備えた照明器具は、天井直付け型（シーリング型）器具であり、器具の薄型化が要求される。
【００７７】
このように構成される照明器具は、蛍光灯負荷ＬＡＭＰが器具本体３１とセードカバー３４にて密閉されるため熱がこもる、天井直付け型のため天井吊り下げ型（ペンダント型）に比べて空気接触面積が小さい、あるいは薄型のものは器具内体積が小さくなるため器具内空気対流による放熱効果が少ない等の理由により、器具内の温度が高くなるという問題がある。
【００７８】
しかし、上記スイッチ素子３６は、上述した各実施形態及び各参考例で説明した実装構造や放熱構造を備えているため、プリント基板３０の小型化や薄型化が図れるため、照明器具の小型化や薄型化が図れるとともに、器具内の温度が高くなる場合でも、上述した各参考例での放熱構造によりスイッチ素子３６の温度低減による部品の信頼性及び寿命を確保できる。また、上述した各実施形態及び各参考例で述べた効果を有することは言うまでもない。
【００７９】
なお、本実施形態及び参考例では、蛍光灯負荷ＬＡＭＰとして丸管蛍光灯を用い、天井直付け型の器具形状の構成を示したが、上記各実施形態及び各参考例の構成を備えたプリント基板を搭載する照明器具であれば、その負荷の種類、器具形状は何でもよい。
【００８０】
また、照明器具の各位置における温度分布は、図２２（ａ）（ｂ）の上面図、側面図に示すようになり、器具本体３１の中央部Ｂ０から周縁部に向って、各位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の順で温度が低くなっている。すなわち、外気に近づくほど温度は低くなる。この温度が低くなる周縁部にスイッチ素子３６の実装部３８が位置するようにプリント基板３０を照明器具内に配設して、さらに放熱効果を向上させている。
【００８１】
図２３は、プリント基板を照明器具内に配設する際の他の構成例を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図２３において、図２１と異なる点は、上面にスイッチ素子３６が実装されたプリント基板３０Ａの下面が本体ケース３２Ａと接触している点である。図２３（ａ）に示されるように、プリント基板３０Ａと本体ケース３２Ａの重なる部分の反対側の面にスイッチ素子３６が実装されている。尚、器具本体３１Ａは、本体ケース３２Ａとともにプリント基板３０Ａを収納する。上述のように構成することで、スイッチ素子３６の発熱が本体ケース３２Ａを介して器具本体３１Ａに伝熱されるため、さらに放熱効果を向上させることができる。
【００８２】
なお、上記各実施形態及び各参考例で説明したスイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタである。
【００８３】
【発明の効果】
上記したように請求項１の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流交流変換部に備えられ、夫々が直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、各面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されるため、各面実装型半導体スイッチ素子間の配線パターンの引き回しを回避して、輻射雑音の低減を図るとともに弱電回路部の誤動作を防止することができ、また、上記配線パターンの引き回しを回避するために、各面実装型半導体スイッチ素子を端子の形成方向に並べる必要がなくなり、プリント基板の小型化を図ることができる。
【００８４】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子のそれぞれが、前記プリント基板上に設けられた前記電源装置の電源パターンおよびグランドパターンの形成方向と直交方向に間隔をあけてプリント基板上に実装されるため、電源パターンとグランドパターンとの間隔が広くなるので、各パターン間に実装される実装部品を上記各パターンと接続するパターンの引き回しを回避でき、輻射雑音の低減を図ることができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止できる。
【００８５】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の少なくとも１個には輻射雑音低減回路が並列接続され、前記輻射雑音低減回路は、前記プリント基板上の前記各面実装型半導体スイッチ素子の間部に実装されるため、各面実装型半導体スイッチ素子と輻射雑音低減回路を接続する配線パターンを短くすることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８６】
また、請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向になるようにプリント基板上に実装されるため、通常プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンと面実装型半導体スイッチ素子を接続する配線パターンの引き回しを少なく抑えることができ、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８７】
また、請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記直流直流変換部は少なくとも１個の面実装型半導体スイッチ素子を備え、それの前記プリント基板上での実装向きは前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方の前記プリント基板上での実装向きと同じであるため、直流交流変換部の面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方を、電源装置の電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくなるように実装したとき、直流直流変換部の面実装型半導体スイッチ素子についても電源パターンあるいはグランドパターンと接続する配線パターンの引き回しが少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減することができるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００８８】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記直流交流変換部に備えられた各面実装型半導体スイッチ素子の前記プリント基板上での実装間隔を、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子と前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするとともに、前記直流直流変換部は電圧平滑用素子を備え、前記電圧平滑用素子と、前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔を、前記電圧平滑用素子と、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするため、通常、流れる電流量が多くなる直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子からの直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子や電圧平滑用素子への熱影響を低く抑えることができる。
【００８９】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明において、前記直流交流変換部は、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備え、少なくとも１組は、いずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されるため、直流交流変換部が、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備えた場合においても、請求項１から請求項６と同様の効果が得られる。
【００９０】
また、請求項８の発明は、交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流直流変換部および前記直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、それぞれの端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向となるとともに、それぞれの実装向きが同一となるようにプリント基板に実装されるため、直流直流変換部および直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子と、通常、プリント基板の長手方向に形成される電源パターンおよびグランドパターンとを接続する配線パターンの引き回しを少なくすることが可能となり、輻射雑音を低減できるとともに、弱電回路部の誤動作を防止することができる。
【００９１】
また、請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタであるため、請求項１から請求項８の場合と同様の効果が得られる。
【００９２】
また、請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の発明において、前記負荷部は、蛍光灯負荷を備えているため、負荷部が蛍光灯負荷を備えている場合においても、請求項１から請求項９の場合と同様の効果が得られる。
【００９３】
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の発明において、前記面実装型半導体スイッチ素子が照明器具の周縁部に位置するように前記プリント基板を照明器具内に配設するため、面実装型半導体スイッチ素子が温度の低い照明器具の周縁部に位置することで、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【００９４】
また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の発明において、前記プリント基板の基板面と前記照明器具の本体の一部が接触するように前記プリント基板を前記照明器具内に配設するため、面実装型半導体スイッチ素子からの発熱がプリント基板より照明器具の本体の一部に放熱されるので、面実装型半導体スイッチ素子の放熱効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図２】 同上の面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図３】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の他の実装構造を示す構造図である。
【図４】 同上の面実装型半導体スイッチ素子のさらに他の実装構造を示す構造図である。
【図５】 同上の面実装型半導体スイッチ素子のプリント基板上の実装方向を示す平面図である。
【図６】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の他のプリント基板上の実装方向を示す平面図である。
【図７】 本発明の実施形態２に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図８】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図９】 本発明の実施形態３に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図１０】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１１】 本発明の実施形態４に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１２】 本発明の実施形態５に対応する面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１３】 本発明の実施形態６に対応する面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示す回路図である。
【図１４】 同上の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図１５】 参考例１に対応する面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１６】 同上の他の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１７】 同上のさらに他の放熱構造を示す断面図である。
【図１８】 同上のまたさらに他の放熱構造を示す側面図である。
【図１９】 参考例２に対応する面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２０】 同上の他の放熱構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２１】 同上の面実装型半導体スイッチ素子を実装したプリント基板が収納される照明器具の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２２】 同上の照明器具の温度分布を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２３】 同上の照明器具の他の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２４】 従来の面実装型半導体スイッチ素子を備えた電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】 同上の電源装置の構成を示す回路図である。
【図２６】 面実装型半導体スイッチ素子の構造を示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図２７】 従来の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造を示す構造図である。
【図２８】 同上の他の実装構造を示す平面図である。
【図２９】 同上のさらに他の実装構造を示す平面図である。
【図３０】 従来の面実装型半導体スイッチ素子の放熱構造を示す断面図である。
【図３１】 同上の他の放熱構造を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｑ２ スイッチ素子
Ｑ３ スイッチ素子
Ｍ 中性点パターン
ＶＤ 電源パターン
ＧＤ グランドパターン
Ｓ ソース端子
Ｇ ゲート端子
Ｄ ドレイン端子
Claims (12)
- 交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流交流変換部に備えられ、夫々が直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、各面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子のそれぞれが、前記プリント基板上に設けられた前記電源装置の電源パターンおよびグランドパターンの形成方向と直交方向に間隔をあけてプリント基板上に実装されることを特徴とする請求項１記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記直列接続される少なくとも２個の面実装型半導体スイッチ素子の少なくとも１個には輻射雑音低減回路が並列接続され、前記輻射雑音低減回路は、前記プリント基板上の前記各面実装型半導体スイッチ素子の間部に実装されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記面実装型半導体スイッチ素子は、端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向になるようにプリント基板上に実装されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記直流直流変換部は少なくとも１個の面実装型半導体スイッチ素子を備え、それの前記プリント基板上での実装向きは前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子のいずれか一方の前記プリント基板上での実装向きと同じであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記直流交流変換部に備えられた各面実装型半導体スイッチ素子の前記プリント基板上での実装間隔を、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子と前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くするとともに、前記直流直流変換部は電圧平滑用素子を備え、前記電圧平滑用素子と、前記直流交流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔を、前記電圧平滑用素子と、前記直流直流変換部に備えられた面実装型半導体スイッチ素子との前記プリント基板上での実装間隔よりも短くすることを特徴とする請求項５記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記直流交流変換部は、少なくとも２個の直列接続される面実装型半導体スイッチ素子を少なくとも２組以上備え、少なくとも１組は、いずれか一方のプリント基板上への実装向きが他方の実装向きと異なるように実装されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 交流電源と、前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、前記交流直流変換部からの直流電圧を所定電圧値の直流電圧に変換する直流直流変換部と、前記直流直流変換部からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換する直流交流変換部と、前記高周波の交流電圧により動作する負荷部とを有する電源装置の前記直流直流変換部および前記直流交流変換部のそれぞれに少なくとも１個ずつ備えられた面実装型半導体スイッチ素子の実装構造であり、それぞれの端子の形成方向がプリント基板の長手方向に対して垂直方向となるとともに、それぞれの実装向きが同一となるようにプリント基板に実装されることを特徴とする面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記面実装型半導体スイッチ素子は、両端電圧が１００Ｖ以上であり、流入電流が０．５Ａ以上の定格値を有する電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記負荷部は、蛍光灯負荷を備えていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記面実装型半導体スイッチ素子が照明器具の周縁部に位置するように前記プリント基板を照明器具内に配設することを特徴とする請求項１０記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
- 前記プリント基板の基板面と前記照明器具の本体の一部が接触するように前記プリント基板を前記照明器具内に配設することを特徴とする請求項１１記載の面実装型半導体スイッチ素子の実装構造。
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