JP5486404B2 - 電子装置、それを用いた点灯装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント回路基板と、別のプリント回路基板とを半田からなる接合部により電気的且つ機械的に接続させた電子装置、それを用いた点灯装置および照明装置に関するものである。

従来からハイブリッド集積回路（Hybrid Integrated Circuit）を構成する第１のプリント回路基板（以下、子基板という）と、第２のプリント回路基板（以下、母基板という）とを半田により接続させて電子装置を構成することが行われている。電子装置は、たとえば、ＩＣなどチップ状の電子部品が実装された子基板をトランスなど比較的大きな電子部品が実装された母基板上に立設させて半田からなる接合部により電気的且つ機械的に接続させている。

この種の電子装置としては、図１１に示すように、厚み方向の両面に第１の接続パターン３を設けた複数個の接続片２が端縁部１ｃから延在する子基板１’と、接続片２それぞれが各別に挿通される複数個の接続孔５’を設けるとともに第１の接続パターン３と電気的に接続される第２の接続パターン６’を備えた母基板４’とを有し、第１の接続パターン３と第２の接続パターン６’とが半田からなる接合部（図示していない）により電気的且つ機械的に接続されたものが知られている（たとえば、特許文献１）。

電子装置は、子基板１’を母基板４’に対して略垂直に立設させて実装することができることから、電子装置全体の小型化などに寄与させることができる。

なお、図１１に示す電子装置は、子基板１’の位置決片９ａと母基板４’の挿通孔９ｂとからなる位置固定部９を備え、位置固定部９により子基板１’の接続片２と母基板４’の接続孔５’との位置がずれないように固定している（図１１中の白抜きの矢印を参照）。

実開平７−７１６６号公報

上述のような電子装置は、たとえば、図１２（ａ），（ｂ）に示すように母基板４’の表面４ａ側を部品面として子基板１’を立設させる。子基板１’を立設させた状態で母基板４’の裏面４ｂ側を半田面としてフロー半田方式により半田付けさせて接合部８を形成させることが考えられる。

すなわち、電子装置１０’は、母基板４’の表面４ａ側から子基板１’の接続片２を母基板４’の接続孔５’に挿通して裏面４ｂ側に突出させた状態で半田槽（図示していない）上を移動（図１２（ａ），（ｂ）中の白抜きの矢印を参照）させる。電子装置１０’は、母基板４’の裏面４ｂ側を半田槽内で噴流（図１２（ａ），（ｂ）中の黒矢印を参照）している溶融した半田に接触させることで、子基板１’の第１の接続パターン３が母基板４’の第２の接続パターン６’に半田付けされる。

ここで、図１２（ａ），（ｂ）で示すフロー半田方式により電子装置１０’の接合部８を形成する際における母基板４’の裏面４ｂ側を図１３（ａ）に例示する。母基板４’の裏面４ｂ側では、半田との接触によって、半田（図示していない）が、子基板１’の接続片２と母基板４’の接続孔５’との隙間に流入（図１３（ａ）における右側の一点鎖線の矢印を参照）する。同様に、図１３（ｂ）に示す電子装置１０’の部分断面図では、溶融した半田（図示していない）が、子基板１’の接続片２における第１の接続パターン３に沿って流入（図１３（ｂ）における右側の一点鎖線の矢印を参照）することになる。なお、半田の流入経路は、図１３（ａ），（ｂ）における右側の接続片２と、接続孔５’との間にしか図示していないが、母基板４’の移動（図１３（ａ）中の白抜きの矢印を参照）に伴って、他の接続片２と接続孔５’との間にも同様に半田が順次流入することになる。

これにより、電子装置１０’では、図１４（ａ）の子基板１’の厚み方向における断面図で示すように、母基板４’の裏面４ｂ側から表面４ａ側にまで子基板１’の接続片２と母基板４’の接続孔５’との隙間に溶融した半田が入ることになる。電子装置１０’は、接続片２が挿通された母基板４’の接続孔５’の隙間全体に半田が充填された後、半田が凝固して半田からなる接合部８が形成される。これにより、電子装置１０’は、図１４（ｂ）の子基板１’の厚み方向と直交する方向の部分側面図で示すように、母基板４’の裏面４ｂ側および表面４ａ側にそれぞれ半田フィレット８ａが形成される。これにより、電子装置１０’は、子基板１’と、母基板４’とを半田からなる接合部８で電気的且つ機械的に接続されることになる。

ところで、電子装置１０’は、図１２に例示するように子基板１’上に実装させた電子部品２０などと電気的に接続させる導体パターン２１，２２が接続片２に設けた接続パターン３からそれぞれ延出している。そのため、電子装置１０’は、接合部８の形成時に溶融した半田などから伝熱された第１の接続パターン３への熱が導体パターン２１，２２から放熱されることになる。

この場合、第１の接続パターン３は、導体パターン２１，２２のうち幅が広い導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３の方が、より細い導体パターン２２が延出する第１の接続パターン３よりも温度が低くなる。温度の低い第１の接続パターン３では、子基板１’の接続片２と、母基板４’の接続孔５’との隙間に流入している半田の温度も低下する。特に、導体パターン２１が接続パターン３よりも幅が広い部分がある場合、溶融した半田などから伝熱された第１の接続パターン３の熱は、導体パターン２１から放熱される割合が大きい。

そのため、電子装置１０’は、図１５（ａ）の子基板１’の厚み方向における断面図で示すように、溶融した半田が母基板４’の裏面４ｂ側から表面４ａ側まで子基板１’の接続片２と母基板４’の接続孔５’との隙間を上昇しないうちに半田が凝固する恐れがある。

図１５（ａ）における半田の状態となる電子装置１０’は、図１５（ｂ）の部分側面図で示すように、母基板４’の表面４ａ側に半田フィレット８ａが形成されない場合がある。このような電子装置１０’は、子基板１’と母基板４’とを接合させる半田からなる接合部８の電気的な接続や機械的な強度が十分ではない恐れがある。

電子装置１０’は、たとえば、図１６に示すような収納ケース１４内の底面側に収納される。また、外部からの力や振動などから電子装置１０’などを保護するために、電子装置１０’が収納された収納ケース１４内には、樹脂１５が充填されて用いられる場合も多い。この場合、樹脂１５は、電子装置１０’の駆動に伴う発熱などにより熱膨張や駆動停止に伴う冷却により熱収縮が生じる場合がある。電子装置１０’の子基板１’には、樹脂１５の熱膨張や熱収縮により母基板４’に対して図１７の矢印で図示される方向に力Ｐが加わる場合がある。この場合、子基板１’と母基板４’とが図１５に示した接合部８で接続された電子装置１０’では、樹脂１５の熱膨張や熱収縮に伴う応力が半田からなる接合部８に集中し、半田割れが生じやすいという問題点がある。

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、第１のプリント回路基板と、第２のプリント回路基板とを電気的且つ機械的に接続させた半田からなる接合部の接合信頼性を向上させることが可能な電子装置、点灯装置および照明装置を提供することにある。

本発明の電子装置は、厚み方向の両面に第１の接続パターンを設けた複数個の接続片が端縁部から延在する第１のプリント回路基板と、上記接続片それぞれが各別に挿通した複数個の接続孔を有し上記第１のプリント回路基板の上記端縁部側とは反対側に上記第１の接続パターンと電気的に接続される第２の接続パターンを設けた第２のプリント回路基板とを備え、上記第１の接続パターンと上記第２の接続パターンとが半田からなる接合部により電気的且つ機械的に接続された電子装置であって、上記第２のプリント回路基板は、上記接合部の形成時に上記接続孔へ溶融した上記半田の流入を促進させる半田流入促進部を備え、上記接合部は、フロー半田方式により、上記接続片が上記接続孔に挿通された上記第１のプリント回路基板の厚み方向と直交する方向に上記第２のプリント回路基板を移動させて形成されており、上記半田流入促進部は、上記接続片の上記直交する方向における端面と、該端面と対向する上記接続孔の上記直交する方向における対向面との間を上記移動方向の後方側に対して前方側を大きくさせた間隙であることを特徴とする。

この電子装置において、上記接続孔は、矩形形状をしてなり、該矩形形状の中心部が、上記接続片の上記直交する方向における中央部よりも上記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする。

この電子装置において、上記接続孔は、上記直交する方向が長径となる長円形状をしてなり、上記長径の中心部が上記接続片の上記直交する方向における中央部よりも上記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする。

この電子装置において、上記接続孔は、円形形状をしてなり、該円形形状の中心部が上記接続片の上記直交する方向における中央部よりも上記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする。

この電子装置において、上記第１のプリント回路基板または上記第２のプリント回路基板の少なくとも一方に上記接続片を上記接続孔に挿通した位置を固定する位置固定部を設けたことを特徴とする。

本発明とは別の電子装置は、厚み方向の両面に第１の接続パターンを設けた複数個の接続片が端縁部から延在する第１のプリント回路基板と、上記接続片それぞれが各別に挿通した複数個の接続孔を有し上記第１のプリント回路基板の上記端縁部側とは反対側に上記第１の接続パターンと電気的に接続される第２の接続パターンを設けた第２のプリント回路基板とを備え、上記第１の接続パターンと上記第２の接続パターンとが半田からなる接合部により電気的且つ機械的に接続された電子装置であって、上記第２のプリント回路基板は、上記接合部の形成時に上記接続孔へ溶融した上記半田の流入を促進させる半田流入促進部を備え、上記接合部は、フロー半田方式により、上記接続片が上記接続孔に挿通された上記第１のプリント回路基板の厚み方向と直交する方向に上記第２のプリント回路基板を移動させて形成されており、上記半田流入促進部は、上記第２の接続パターンに設けられたランドであることを特徴とする。

この電子装置において、上記ランドは、上記移動方向の前方側に延出してなることを特徴とする。

この電子装置において、上記ランドは、隣接する上記接続孔間の距離の１／２以上となる上記移動方向の前方側に延出してなることを特徴とする。

この電子装置において、上記第２の接続パターンから延出する第２のプリント回路基板の配線パターンを上記移動方向の前方側に延出してなるともに、上記配線パターンの一部を上記ランドとして用いてなることを特徴とする。

本発明の上記電子装置において、上記半田流入促進部は、上記第１のプリント回路基板の厚み方向と直交する方向において、少なくとも一部に上記接続片より幅が広い導体パターンが延出する上記第１の接続パターンが設けられた上記接続片が挿通する上記接続孔に設けられてなることを特徴とする。

本発明の点灯装置は、本発明の上記電子装置を用いた点灯装置である。

本発明の照明装置は、本発明の上記電子装置を用いた照明装置である。

本発明の電子装置では、第１のプリント回路基板と、第２のプリント回路基板とを電気的且つ機械的に接続させた半田からなる接合部の接合信頼性を向上させることが可能な電子装置を提供できるという顕著な効果がある。

本発明の点灯装置では、第１のプリント回路基板と、第２のプリント回路基板とを電気的且つ機械的に接続させた半田からなる接合部の接合信頼性を向上させることが可能な点灯装置を提供できるという顕著な効果がある。

本発明の照明装置では、第１のプリント回路基板と、第２のプリント回路基板とを電気的且つ機械的に接続させた半田からなる接合部の接合信頼性を向上させることが可能な照明装置を提供できるという顕著な効果がある。

実施形態１の電子装置を示し、（ａ）は説明斜視図、（ｂ）は要部を説明する下面図、（ｃ）は要部を説明する断面図、（ｄ）は要部の側面図である。 同上の電子装置の概略斜視図である。 同上の電子装置を用いた点灯装置の回路図である。 実施形態２の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 同上の他の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 実施形態３の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 同上の他の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 実施形態４の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 同上の他の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 実施形態５の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 従来の電子装置を示す斜視説明図である。 比較のために示す電子装置の製造工程を例示する模式説明図である。 同上の電子装置を示し、（ａ）は要部を説明する下面図、（ｂ）は要部を説明する断面図である。 同上の電子装置の要部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。 同上の電子装置の別の要部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。 同上の電子装置の使用状態を示す模式断面図である。 同上の電子装置の要部を説明する断面図である。

（実施形態１）
以下、本実施形態の電子装置１０を図１に基づいて説明し、電子装置１０を照明装置の点灯装置に用いた例を図２および図３で説明する。なお、同一の部材については、同一の番号を付して説明してある。

本実施形態の図１に示す電子装置１０は、厚み方向の両面となる一表面１ａ側および他表面１ｂ側に第１の接続パターン３を設けた複数個（ここでは、８個）の接続片２が端縁部１ｃから延在する第１のプリント回路基板たる子基板１と、接続片２それぞれが各別に挿通（図１（ａ）の白抜きの矢印の向きを参照）する複数個（ここでは、８個）の接続孔５を有し子基板１の端縁部１ｃ側とは反対側に第１の接続パターン３と電気的に接続される第２の接続パターン６を少なくとも設けた第２のプリント回路基板たる母基板４とを備えている（図１（ｂ）を参照）。また、電子装置１０は、図１（ｄ）に示すように第１の接続パターン３と、第２の接続パターン６とが半田からなる接合部８により電気的且つ機械的に接続されている。

特に、本実施形態の電子装置１０の母基板４は、接合部８の形成時に接続孔５へ溶融した半田の流入を促進させる半田流入促進部７を備えている（図１（ｂ），（ｃ）を参照）。なお、図１（ａ）では、子基板１の一表面１ａ側の第１の接続パターン３だけを図示しているが、子基板１の他表面１ｂ側にも同様に複数個の第１の接続パターン３が設けられている。また、図１（ｂ），（ｃ）では、接続片２および接続孔５をそれぞれ５個だけ図示している。

より具体的には、子基板１は、端縁部１ｃから延在する接続片２を有する矩形平板状のプリント回路基板で構成している。子基板１には、各接続片２に設けられた第１の接続パターン３から図示していない導体パターンが延出しており、該導体パターンが子基板１における回路配線を構成している。したがって、子基板１上の電子部品は、上記導体パターンによって電気的に接続されることになる。

また、母基板４は、子基板１よりも大きな矩形平板状のプリント回路基板で構成している。母基板４は、子基板１の接続片２それぞれが挿通される接続孔５を母基板４の端辺４ｅに沿って形成している。各接続孔５の内壁面には、たとえば、メッキ処理により形成された銅箔（図示していない）が設けられている。母基板４は、子基板１の接続片２が挿通される子基板１の端縁部１ｃ側とは反対側となる裏面４ｂ側の各接続孔５の周縁部に、第１の接続パターン３と電気的に接続される第２の接続パターン６が設けられている。また、本実施形態の電子装置１０に用いられる母基板４は、表面４ａ側において子基板１の接続片２が挿通される各接続孔５の周縁部にも第１の接続パターン３と電気的に接続される第２の接続パターン６が設けられている。母基板４における表面４ａ側の各第２の接続パターン６と、裏面４ｂ側の各第２の接続パターン６とは、それぞれ対応する接続孔５の上記内壁面に設けられたメッキにより導通が取られている。

また、母基板４には、裏面４ｂ側の第２の接続パターン６から図示していない配線パターンが延出しており、該配線パターンが母基板４における回路配線を構成している。母基板４は、上記配線パターンによって母基板４上に設けた電子部品（図示していない）や子基板１と電気的に接続させることができる。

電子装置１０は、図１（ｄ）に示すように、子基板１の各接続片２と、母基板４の各接続孔５との間で半田接続により母基板４の表面４ａ側および裏面４ｂ側にそれぞれ半田フィレット８ａが形成される。そのため、電子装置１０は、子基板１の第１の接続パターン３と、母基板４の第２の接続パターン６とが半田からなる接合部８により電気的且つ機械的に接続する構造となる。

このような子基板１を構成するプリント回路基板は、たとえば、表面に回路を構成するための銅箔などからなる導体パターンが形成されたガラスエポキシ樹脂基板やセラミックス基板を用いて構成することができる。同様に、母基板４を構成するプリント回路基板は、たとえば、表面に回路を構成するための銅箔などからなる配線パターンが形成されたガラスエポキシ樹脂基板やセラミックス基板を用いて構成することができる。

本実施形態の電子装置１０は、上述で例示した図１２に示すフロー半田装置を用いたフロー半田方式により子基板１の第１の接続パターン３と母基板４の第２の接続パターン６とを半田付けすることができる。本実施形態の電子装置１０は、図１２と同様にして子基板１の複数個の接続片２が母基板４の複数個の接続孔５にそれぞれ挿通され立設した状態で、子基板１および母基板４を半田槽に通過させる。電子装置１０は、母基板４の半田槽への通過により、母基板４の裏面４ｂ側に半田をあてさせる。電子装置１０は、母基板４に実装された図示していない各電子部品や子基板１の接続片２がそれぞれ半田付けされる。すなわち、本実施形態の電子装置１０の接合部８は、接続片２が接続孔５に挿通された子基板１の厚み方向と直交する方向（図１（ｂ）における白抜きの矢印の方向）に、母基板４を半田槽と相対的に移動させるフロー半田方式により形成している。なお、フロー半田付けするにあたり、子基板１および母基板４を予め予備加熱させておいてもよい。

これにより、電子装置１０は、母基板４に挿通された子基板１の厚み方向と平行な平行方向に移動する場合と比較して、母基板４の移動方向と逆側の第１の接続パターン３ヘの溶融している半田の供給が子基板１の接続片２自体によって阻害されることを抑制することができる。

ここで、本実施形態の電子装置１０は、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、子基板１の厚み方向と直交する方向における接続片２の端面２ａ，２ｂと、該端面２ａ，２ｂと対向する接続孔５の上記直交する方向における対向面４ｃ，４ｄとの間が上記移動方向の後方側の間隙５ｂに対して前方側の間隙５ａを大きくさせている。間隙５ａは、接合部８の形成時に接続孔５へ溶融した半田の流入が促進される半田流入促進部７として機能する。

すなわち、本実施形態の電子装置１０は、接続孔５が矩形形状をしてなり、該矩形形状の中心部（図示していない仮想点）が上記直交する方向における中央部（図示していない仮想点）よりも母基板４の移動方向の前方側（図１（ｂ）における右側）に設けられることになる。

したがって、本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７を備えていないものと比較して、母基板４の裏面４ｂ側にあたった溶融した半田が母基板４の接続孔５と子基板１の接続片２との間隙５ａに沿って流れ込むみやすくなる（図１（ｂ），（ｃ）の一点鎖線の矢印を参照）。間隙５ａに入り込んだ半田は、接続片２の第１の接続パターン３が設けられた子基板１の一表面１ａ側および他表面１ｂ側それぞれの方向にそれぞれ流れ込む。

本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７を備えることにより、半田流入促進部７を備えていないものと比較して、接続片２の第１の接続パターン３に、より多くの溶融した半田が供給される。また、第１の接続パターン３は、溶融した半田から、より多くの熱が伝熱されることになる。そのため、本実施形態の電子装置１０は、子基板１上の第１の接続パターン３から延出する導体パターン（図示していない）が図１２で例示したような子基板１の厚み方向と直交する方向において、接続片２より幅が広い導体パターン２１を備えていても、第１の接続パターン３全体を均一に加熱させることが可能となる。

これにより、本実施形態の電子装置１０は、溶融した半田が途中で凝固することなく、図１（ｄ）に示すように母基板４の表面４ａ側および裏面４ｂ側に半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成させることができる。

したがって、本実施形態の電子装置１０は、子基板１と、母基板４とを電気的且つ機械的に接続させた半田からなる接合部８の接合信頼性を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態の電子装置１０において、子基板１の一表面１ａ側および他表面１ｂ側に母基板４の第２の接続パターン６と半田付けする第１の接続パターン３は、子基板１の一表面１ａ側と他表面１ｂ側と対称の位置に設けることが好ましい。この場合において、電子装置１０は、子基板１の一表面１ａ側と他表面１ｂ側との対称の位置に母基板４と半田付けするために設けてある第１の接続パターン３を電気的に同電位にすることが好ましい。

ところで、半田の材料は、近年、環境などを考慮して従来のＳｎＰｂ半田から鉛を使用しない無鉛半田に代えられてきている。一般にＳｎＡｇＣｕやＳｎＣｕなどのような無鉛半田は、ＳｎＰｂ半田と比較して融点が高くなる傾向にある。

電子装置１０は、フロー半田方式によって電子装置１０の母基板４の裏面４ｂ側から溶融した半田を噴流させて図１４（ａ），（ｂ）に示す接合部８を形成させようとする場合、母基板４の裏面４ｂ側から表面４ａ側に子基板１の接続片２が挿通された接続孔５の間隙５ａに溶融した半田を上昇させる必要がある。

しかしながら、無鉛半田は、ＳｎＰｂ半田より融点が高い分だけ半田の温度を高く維持させないと流動性が低下し母基板４の表面４ａ側にまで十分上がらなくなる傾向が高い。また、半田の温度が高く維持されないと溶融した半田の流動性が低下するだけでなく、母基板４への半田の付着量も多くなる傾向にある。

そのため、電子装置１０では、フロー半田方式による半田付けにより、半田の切れが悪くなり隣接する第２の接続パターン６，６間で半田ブリッジが生じ易くなる傾向にある。

これに対し、電子装置１０は、接合部８の形成時に溶融した半田の温度を上げ過ぎると、第１の接続パターン３および配線パターンを介するなどして電子部品２０に熱的損傷が生ずる恐れがある。また、電子装置１０は、溶融した半田から十分な熱を子基板１の第１の接続パターン３に伝熱させようとすると、フロー半田方式における母基板４の移動速度を低下させざるを得ず量産性が低下する場合もある。

本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７を用いて溶融した半田などからより多くの熱を第１の接続パターン３に伝熱させることができる。そのため、電子装置１０は、電子部品２０に熱的損傷が生ずることを抑制しつつ、無鉛半田を用いても良好な半田接続を得ることが可能となる。また、電子装置１０は、フロー半田方式における母基板４の移動速度を低下することなく、量産性よく製造させることもできる。本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７により溶融した半田などからより多くの熱を伝熱させることにより、無鉛半田を用いた場合であって半田ブリッジの発生をより抑制することも可能となる。したがって、電子装置１０は、子基板１における各接続片２および母基板４における各接続孔５の間隔をより狭くして、電子装置１０の小型化に寄与させることも可能となる。

以下、本実施形態の電子装置１０を用いた照明装置の点灯装置について説明する。照明装置は、図３に示す回路の一部構成を図２に示す点灯装置で構成している。

図２に示す電子装置１０は、たとえば、負荷消費電力が略２０〜４０Ｗである高圧放電灯用の点灯装置であって、幅Ｗ＝７０ｍｍ、長さＬ＝７７ｍｍの母基板４の表面４ａ側に回路を構成する各種の電子部品２０が実装されている。点灯装置には、電子部品２０の高さと合わせた２枚の矩形平板状の子基板１を母基板４の表面４ａ側から接続孔５に挿通して構成している。点灯装置は、母基板４の裏面４ｂ側となる半田面を図１２と同様にしてフロー半田方式の半田槽に浸漬させることで、母基板４に電子部品２０の各リード端子（図示していない）を半田付けしている。また、同時に子基板１と母基板４とを半田付けにより電気的且つ機械的に接続している。点灯装置は、母基板４の裏面４ｂ側から突出する電子部品２０のリード端子や母基板４の裏面４ｂ側から突出する各子基板１の接続片２の長さ（たとえば、母基板４の裏面４ｂ側から３ｍｍ）を合わせている。点灯装置は、母基板４の下側３ｍｍから一番背の高い電子部品２０までの高さＨを、たとえば、２６ｍｍ以下となるように設計している。

次に、図２に示した点灯装置を用いた照明装置の回路について、図３を用いて補足説明する。

図３に示す点灯装置は、外部の商用電源などの交流電源３１がノイズフィルタ回路および電路保護素子を介して整流回路部３２におけるダイオードブリッジＤＢの交流入力端に接続されている。交流電源３１からの交流出力は、ダイオードブリッジＤＢによって直流出力にされ、ダイオードブリッジＤＢの高圧側にインダクタＬ３の一端が接続されている。整流回路部３２では、ダイオードブリッジＤＢの直流出力の低圧側と、インダクタＬ３の他端との間にＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ５が接続されている。インダクタＬ３とスイッチング素子Ｑ５の接続点にはダイオードＤ５のアノード側が接続されており、ダイオードＤ５のカソード側とクランド間にはコンデンサＣ５が接続されている。また、ダイオードブリッジＤＢから出力される全波整流波形に合わせて整流回路部３２のスイッチング素子Ｑ５をオン／オフ制御して、インダクタＬ３に流れる電流の三角波形のピークが全波整流波形を辿るようにＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｑ２に送る力率改善制御回路３６が設けられている。

点灯回路部３３では、整流回路部３２から供給される直流電力を交流電力に変換して、負荷となる高圧放電灯（以下、放電灯ＤＬという）に供給するために、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４によりフルブリッジ回路を形成している。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３の各一端が高電位側に接続されており、スイッチング素子Ｑ１の他端とスイッチング素子Ｑ２の一端が接続されている。スイッチング素子Ｑ３の他端とスイッチング素子Ｑ４の一端が接続されており、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４の各他端がクランドに接続されている。負荷電流を制限するために、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点と、放電灯ＤＬとの間にインダクタＬ１が直列に接続されており、負荷電流のリップル成分を除去するため放電灯ＤＬと並列にコンデンサＣ１が接続されている。また、インダクタＬ１の２次巻線からダイオードＤ３，Ｄ４により全波整流された電圧を制御用ＩＣ３３ａが検出することで、放電灯ＤＬの始動を検出する。

制御回路部３４は、点灯回路部３３を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御するものであり、制御用ＩＣ３３ａと、駆動回路３３ｂ，３３ｃとを備えている。制御用ＩＣ３３ａは、たとえば、マイクロコンピュータで構成されている。駆動回路３３ｂ，３３ｃは、マイクロコンピュータの出力信号によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するドライバＩＣで構成することができる。

点灯装置の共振回路部３５は、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２の接続点と、放電灯ＤＬとの間に直列に接続されたインダクタＬ２を備えている。共振回路部３５は、インダクタＬ２の巻線の一部に一端を接続させたコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２の他端に直列に接続された抵抗Ｒ１とを備え共振電圧を発生させる。なお、ダイオードＤ１，Ｄ２は、共振回路部３５に流れる共振電流が電流検出抵抗Ｒ２には流れないようにバイパスさせている。

照明装置は、交流電源３１からの電力を整流回路部３２で整流した後、制御回路部３４が点灯回路部３３を制御して共振回路部３５に接続させた放電灯ＤＬを点灯させることができる。なお、点灯回路部３３の電源として、交流電源３１とチョッパ回路方式の整流回路部３２とを用いる場合について説明したが、点灯回路部３３に直流電力を供給できるものであればよく、電池などの直流電源を用いても良い。

ここで、上述の照明装置の回路を構成するために用いた図２に示す電子装置１０たる点灯装置は、２枚の子基板１が母基板４の外周部に配置されるように、抵抗やチョークコイル等の電子部品２０とともに母基板４上に実装させている。ここで、電子装置１０は、熱による悪影響を避けたい制御用ＩＣ３３ａなどの電子部品２０を子基板１に実装させている。電子装置１０は、抵抗やチョークコイル等の自己発熱による温度上昇の高い電子部品２０を母基板４に実装している。また、電子装置１０は、温度上昇の高い電子部品２０を避けた母基板４の外周の端辺に沿って２枚の子基板１を平行に配置している。これにより、電子装置１０は、母基板４に実装された電子部品２０で生じた熱が子基板１に実装された電子部品２０へ悪影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。

（実施形態２）
本実施形態の電子装置１０の基本的な構造は、実施形態１の電子装置１０と略同一であり、図１（ｂ）で示した母基板４の裏面４ｂ側から見た矩形状の接続孔５と、矩形状の接続片２との間隙５ａにより半田流入促進部７を構成する代わりに、図４（ａ）に示す長円形状の接続孔５と、矩形状の接続片２との間隙５ａにより半田流入促進部７を構成した点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態の電子装置１０は、図４（ａ）に示すように、接続孔５が子基板１の厚み方向と直交する方向が長径となる長円形状としている。接続孔５は、上記長径の中心部（図示していない仮想点）が接続片２の上記直交する方向における中央部（図示していない仮想点）よりも母基板４の移動方向の前方側（図４における右側）に設けられている。これにより、本実施形態の電子装置１０は、長円形状の接続孔５と、矩形状の接続片２との間隙５ａにより半田流入促進部７を構成することができる。

本実施形態の電子装置１０は、実施形態１の電子装置１０と同様、図１２で示したフロー半田装置によるフロー半田方式により、図４（ａ），（ｂ）の白抜きの矢印の方向に移動させて図示していない接合部８を形成してある。電子装置１０は、母基板４の裏面４ｂ側にあたった半田は、母基板４の接続孔５と、子基板１の接続片２との間隙５ａに沿って流れこむ（図４（ａ），（ｂ）における右側の一点鎖線を参照）。間隙５ａに入り込んだ半田は、接続片２の第１の接続パターン３が設けられた子基板１の一表面１ａ側および他表面１ｂ側の方向にそれぞれ流れ込む。

本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７を備えたことで接続片２の第１の接続パターン３に、より多くの半田が供給されるとともに、第１の接続パターン３により多くの熱が伝熱されることになる。そのため、本実施形態の電子装置１０は、子基板１の第１の接続パターン３が図１２で例示したような上記直交する方向において接続片２より幅が広い導体パターン２１を備えていても、第１の接続パターン３全体を略均一に加熱することが可能となる。これにより本実施形態の電子装置１０は、母基板４の表面４ａ側および裏面４ｂ側に、図１（ｄ）と同様な半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成させることができる。

また、本実施形態の電子装置１０は、接続孔５の形状を長円形状とすることにより、矩形形状のものと比較して、接合部８の形成時に接続孔５へ溶融した半田の流入が、より滑らかとなる。そのため、本実施形態の電子装置１０は、実施形態１の電子装置１０に設けた接続孔５と比較して、接続パターン３の加熱をより短時間で均一にさせることが可能となる。

ところで、図１や図４で示した電子装置１０では、子基板１の接続片２を半田流入促進部７となる間隙５ａを備えた母基板４の接続孔５に挿通させている。そのため、電子装置１０は、接合部８の形成時に子基板１の接続片２と、母基板４の接続孔５との位置ずれが生じないような固定冶具（図示していない）を別途に用いて固定させてあり、電子装置１０の製造工程が煩雑となる。

図５（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の他の電子装置１０では、子基板１の接続片２が延在する端縁部１ｃから子基板１の母基板４に対する位置を決めて固定する位置決片９ａを設けている。また、母基板４には、子基板１の位置決片９ａを挿通して固定可能な位置決片９ａ用の挿通孔９ｂを設けている。図５に示す本実施形態の電子装置１０は、子基板１の接続片２と、母基板４の接続孔５との位置を固定する位置固定部９を子基板１の端縁部１ｃから延在した位置決片９ａと、位置決片９ａの外形形状の大きさと略等しく大きな内径を備え、位置決片９ａを挿通させる母基板４の挿通孔９ｂとで構成している。このような、位置固定部９は、一つだけでなく複数個設けてもよい。すなわち、電子装置１０の位置固定部９は、接合部８の形成時に子基板１と母基板４との相対的な位置を固定できればよく適宜の構造とすればよい。

これにより図５に示す本実施形態の電子装置１０は、子基板１の接続片２を母基板４の接続孔５に挿通した際の位置ずれなどが生ずることもなく、接合部８の形成時に別途に子基板１と母基板４との位置を固定させる冶具などを用いなくてもよい。

位置決片９ａや挿通孔９ｂの形状は、矩形だけに限られず、円形、楕円形など種々の形状とすることができる。また、子基板１の端縁部１ｃから延在する位置決片９ａは、必ずしも子基板１側と、母基板４側とを電気的に接続させる必要はない。そのため、子基板１の位置決片９ａに第１の接続パターン３を形成しなくともよい。また、電子装置１０は、子基板１の位置決片９ａにも第１の接続パターン３（図示していない）を形成することにより、子基板１側と、母基板４側とを電気的且つ機械的に接続するように構成しても良い。

（実施形態３）
本実施形態の電子装置１０の基本的な構造は、図１で説明した実施形態１の電子装置１０の構造と略同一であり、実施形態１の半田流入促進部７を全ての接続片２に設ける代わりに、図６に示すように、複数個の接続片２のうち、接続片２より幅が広い導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３が設けられた接続片２が挿通する接続孔５に半田流入促進部７を設けた点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態の図６に示す電子装置１０には、子基板１の接続片２を母基板４の接続孔５に挿通した際に、矩形状の接続片２の第１の接続パターン３が形成されていない端面２ａ，２ｂと、接続孔５の対向面４ｃ，４ｄとの間隙５ａ，５ｂが形成されている。本実施形態の電子装置１０は、フロー半田方式により母基板４を移動させる移動方向の前方側（図６（ａ），（ｂ）における右側）の間隙５ａが、移動方向の後方側の間隙５ｂと比較してより大きくなるように形成した半田流入促進部７を有している。

本実施形態の電子装置１０の半田流入促進部７は、子基板１の導体パターン２１からの放熱により、導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３の温度が導体パターン２２が延出する第１の接続パターン３よりも低く、不均一となることを抑制することができる。これにより、本実施形態の電子装置１０は、図１（ｄ）と同様に母基板４の表面４ａ側および裏面４ｂ側に半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成させることができる。

また、本実施形態の電子装置１０は、導体パターン２１よりも細い導体パターン２２が延出する第１の接続パターン３が設けられた接続片２により、位置決片９ａなどの位置決め手段を用いることなく、子基板１の接続片２と、母基板４の接続孔５との位置を固定することが可能となる。

また、本実施形態の他の電子装置１０として、図７に示す電子装置１０は、子基板１の複数個の接続片２のうち、接続片２より幅が広い導体パターン２１が延出する接続片２を、より細い導体パターン２２が延出する接続片２よりも細くしている。これにより、図７に示す電子装置１０は、子基板１の接続片２を挿通した際に、接続片２の第１の接続パターン３が形成されていない端面２ａ，２ｂと、接続孔５の壁面４ｄ，４ｃとの間隙５ａ，５ｂが、フロー半田方式において、母基板４が移動する移動方向（図７の白抜きの矢印を参照）に対して前方側（図７における右側）の間隙５ａが後方側の間隙５ｂに比較して大きくなる半田流入促進部７を有している。すなわち、図７に示す電子装置１０も、図６に示す電子装置１０と同様に半田流入促進部７を備えて接合部８の接合信頼性を向上させることができる。

本実施形態の電子装置１０は、子基板１の第１の接続パターン３と接続された導体パターン２１からの放熱により、子基板１の第１の接続パターン３の熱が放熱されることを抑制することが可能となる。また、電子装置１０は、子基板１の接続片２における第１の接続パターン３に対し、十分な供給量の半田を確保して図１（ｄ）に示したような半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成することが可能となる。また、本実施形態の電子装置１０は、接続片２とは別途に位置固定部９を設けることなく、より幅が広い接続片２により、子基板１の接続片２と、母基板４の接続孔５への位置を固定することが可能である。

（実施形態４）
本実施形態の電子装置１０の基本的な構造は、実施形態１の電子装置１０と略同一であり、図１（ｂ），（ｃ）で示した間隙５ａを半田流入促進部７として用いる代わりに、図８（ａ）に示す第２の接続パターン６から延出するランド７１を半田流入促進部７として用いた点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態の図８（ａ），（ｂ）に示す電子装置１０は、フロー半田方式による接合部８の形成時に、母基板４の移動方向（図８（ａ）の白抜きの矢印を参照）の前方側（図８（ａ）における右側）に延出した半田流入促進用のランド７１を半田流入促進部７として設けている。

本実施形態の電子装置１０は、実施形態１の電子装置１０と同様、図１２で示したフロー半田装置によるフロー半田方式により、図８（ａ），（ｂ）の白抜きの矢印の方向に移動させて図示していない接合部８を形成してある。電子装置１０は、母基板４の裏面４ｂ側に噴流している半田があたる。電子装置１０の移動に伴い半田があたらなくなった電子装置１０の接続片２では、冷却に伴い半田が凝固する。

ここで、本実施形態の電子装置１０は、各接続孔５より先に各接続孔５の周部に設けられた第２の接続パターン６から延出している半田流入促進用のランド７１に噴流している半田があたる。電子装置１０では、ランド７１に半田があたるとランド７１に沿って半田が流れ接続孔５の間隙５ａへの半田の流入が促進される。その後、母基板４の進行に伴い噴流している半田が接続孔５に直接あたることになる。

すなわち、本実施形態の電子装置１０は、母基板４の裏面４ｂ側に半田流入促進用のランド７１を設けることで、溶融した半田が各接続孔５に直接あたるよりも先に半田流入促進用のランド７１により接続孔５に供給される。そのため、本実施形態の電子装置１０は、第１の接続パターン３に半田が供給される量が多くなる。

これにより本実施形態の電子装置１０は、図１（ｄ）に示したのと同様な半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成することができる。

また、本実施形態の他の例として図９（ａ），（ｂ）に示す電子装置１０は、複数個の接続片２のうち、上記直交する方向において、少なくとも一部に接続片２より幅が広い導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３が設けられた接続片２が挿通する接続孔５の第２の接続パターン６にランド７１を選択的に設けている。

これにより、図９（ａ），（ｂ）に示す電子装置１０は、図８（ａ）に示す半田流入促進用のランド７１を全ての第２の接続パターン６に設ける余裕がない場合であっても、選択的に設けたランド７１により半田流入促進部７とすることが可能となる。

これにより、本実施形態の電子装置１０は、第２の接続パターン６の間隔を等間隔で設ける必要もなく、母基板４における電子部品（図示していない）の実装密度をより高くすることができる。

（実施形態５）
本実施形態の電子装置１０の基本的な構造は、図８（ａ）で示した実施形態４の電子装置１０の構造と略同一であり、実施形態４の母基板４が移動する移動方向の前方側に延出してなるランド７１を半田流入促進部７としている代わりに、図１０（ａ）に示す母基板４の移動方向の前方側に母基板４の配線パターン７２を延出させた一部を半田流入促進部７として用いた点が異なる。なお、実施形態４と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態の電子装置１０は、複数個の接続片２のうち、子基板１の厚み方向と直交する方向において、少なくとも一部に接続片２より幅が広い導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３が設けられた接続片２が挿通する接続孔５に半田流入促進部７が設けられている（図１０（ｂ）を参照）。

本実施形態の電子装置１０に用いられる半田流入促進部７は、フロー半田方式による接合部８の形成時に、母基板４の移動方向（図１０（ａ）中の白抜の矢印を参照）の前方側（図１０（ａ）における右側）に配線パターン７２を延出してなるとともに、配線パターン７２の一部を半田促進用のランド７１として用いた半田流入促進部７を備えている（図１０（ａ）を参照）。なお、半田流入促進用のランドとして機能する配線パターン７２は、図１０（ａ）に示すように各第１の接続パターン３に十分な量の半田を供給するため、隣接する接続孔５間の距離Ｄの略１／２以上となる上記移動方向の前方側に延在させていることがより好ましい。

本実施形態の電子装置１０は、半田流入促進部７を備えることにより、図１（ｄ）に示したような半田フィレット８ａを備えた接合部８を形成することが可能となる。

特に、本実施形態の電子装置１０では、実施形態４の図８（ａ）に示す半田流入促進用のランド７１を配線パターン４１とは別途に設ける余裕がない場合であっても、母基板４の配線パターン７２を利用して半田流入促進部７とすることが可能となる。

これにより、本実施形態の電子装置１０は、母基板４における電子部品（図示していない）の実装密度をより高くすることが可能となる。

なお、本実施形態の電子装置１０では、複数個の接続片２のうち導体パターン２１が延出する第１の接続パターン３と接続する第２の接続パターン６にだけ半田流入促進部７を形成させているが、全ての第２の接続パターン６から半田流入促進用のランド７１として機能する配線パターン７２を延出させることもできる。なお、本実施形態の電子装置１０は、上記実施形態の電子装置１０で説明した異なる半田流入促進部７をそれぞれ組み合わせて用いてもよい。

１ 子基板（第１のプリント回路基板）
２ 接続片
２ａ，２ｂ 端面
３ 第１の接続パターン
４ 母基板（第２のプリント回路基板）
４ｃ，４ｄ 対向面
５ 接続孔
６ 第２の接続パターン
７ 半田流入促進部
８ 接合部
９ 位置固定部
１０ 電子装置
７１ ランド
７２ 配線パターン

Claims (8)

1. 厚み方向の両面に第１の接続パターンを設けた複数個の接続片が端縁部から延在する第１のプリント回路基板と、前記接続片それぞれが各別に挿通した複数個の接続孔を有し前記第１のプリント回路基板の前記端縁部側とは反対側に前記第１の接続パターンと電気的に接続される第２の接続パターンを設けた第２のプリント回路基板とを備え、前記第１の接続パターンと前記第２の接続パターンとが半田からなる接合部により電気的且つ機械的に接続された電子装置であって、
   前記第２のプリント回路基板は、前記接合部の形成時に前記接続孔へ溶融した前記半田の流入を促進させる半田流入促進部を備え、前記接合部は、フロー半田方式により、前記接続片が前記接続孔に挿通された前記第１のプリント回路基板の厚み方向と直交する方向に前記第２のプリント回路基板を移動させて形成されており、前記半田流入促進部は、前記接続片の前記直交する方向における端面と、該端面と対向する前記接続孔の前記直交する方向における対向面との間を前記移動方向の後方側に対して前方側を大きくさせた間隙であることを特徴とする電子装置。
2. 前記接続孔は、矩形形状をしてなり、該矩形形状の中心部が、前記接続片の前記直交する方向における中央部よりも前記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記接続孔は、前記直交する方向が長径となる長円形状をしてなり、前記長径の中心部が前記接続片の前記直交する方向における中央部よりも前記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
4. 前記接続孔は、円形形状をしてなり、該円形形状の中心部が前記接続片の前記直交する方向における中央部よりも前記移動方向の前方側に位置してなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
5. 前記第１のプリント回路基板または前記第２のプリント回路基板の少なくとも一方に前記接続片と前記接続孔との位置を固定する位置固定部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子装置。
6. 前記半田流入促進部は、前記第１のプリント回路基板の厚み方向と直交する方向において、少なくとも一部に前記接続片より幅が広い導体パターンが延出する前記第１の接続パターンが設けられた前記接続片が挿通する前記接続孔に設けられてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電子装置を用いた点灯装置。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電子装置を用いた照明装置。

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