JPH0545812U - 車輌用灯具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配光特性に影響を与えずＬＥＤチップの近傍
に抵抗を設けることができ、また高密度化、薄形小型
化、湾曲化が可能で、しかも半田を使用しないためクラ
ック、剥離、環境問題等の心配がなく、熱ストレスに強
く、作業工程の簡素化および灯具としての信頼性、耐久
性等を向上させる。 【構成】 絶縁基板６上に電流制御用薄膜印刷抵抗２０
をＬＥＤチップ８と直列に形成し、透明樹脂１１によっ
てモールドする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光源として多数のＬＥＤチップを使用した車輌用灯具に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来、テールランプ、方向指示灯、ハイマウントストップランプ等の車輌用灯 具においては、電球と比較して発光ダイオード（ＬＥＤ）は寿命が長い、発熱お よび電力消費量が著しく少なく発光効率がよい、灯具を薄形小型化でき、車体へ の取付加工が容易であるなど多くの利点を有することから、多数のＬＥＤチップ を絶縁基板上に実装してなるモジュールタイプＬＥＤを光源として用いたものが 種々提案されている（例：特願平１−１４６３７６号、実公平２−４４０４号公 報等）。図４〜図７はこのようなモジュールタイプＬＥＤを使用した車輌用灯具 の従来例を示すもので、これを概略説明すると、１はアルミニウム等によって平 板状に形成された灯具ボディ、２は灯具ボディ１の前面に設けられ灯具ボディ１ と共に灯室３を形成する前面レンズ、４は絶縁シート５を介して灯具ボディ１の 前面に所要個数並設されたモジュールタイプＬＥＤである。

【０００３】 モジュールタイプＬＥＤ４は、ステンレス、セラミックス、樹脂等の絶縁基板 ６上に所定の電気回路を形成する導電パターン７を印刷形成すると共にＬＥＤチ ップ８を収納する、例えば８個の光学反射用凹部９を横２列に形成し、導電パタ ーン７とＬＥＤチップ８を各列毎にボンディングワイヤ１０によって直列に接続 し、さらにＬＥＤチップ８を湿気等から保護するため絶縁基板６の表面全体にエ ポキシ樹脂等の透明な熱硬化性樹脂層（以下透明樹脂と略称する）１１を形成し 、且つ灯具の配光特性を向上させるため透明樹脂１１の表面で各ＬＥＤチップ８ に対応する部分に凸レンズ部１２を一体に膨出形成したものである。そして、こ のようなモジュールタイプＬＥＤ４を縦２列、横４列に配列接続し、各横列のＬ ＥＤチップ８を電源に対して電流制御用抵抗１３を介して並列接続して車輌用灯 具を構成したものである。１４ａ、１４ｂはモジュールタイプＬＥＤ４の電極、 １５はモジュールタイプＬＥＤ４を灯具ボディ１に固定する止めねじ、１６は前 面レンズ２を灯具ボディ１に固定する止めねじである。

【０００４】 なお、前面レンズ２の内面には前記透明樹脂１１の各凸レンズ部１２に対応し て凸レンズからなる複数個のレンズステップ１７が一体に形成されている。

【０００５】 このようなモジュールタイプＬＥＤ４を用いた車輌用灯具の組立てに際しては 、まずモジュールタイプＬＥＤ４を電気的および機械的に接続して灯具ボディ１ 上に絶縁シート５を介して配置し、止めねじ１５によって灯具ボディ１に固定し た後、前面レンズ２の背面開口部を灯具ボディ１の外周に嵌合し、止めねじ１６ によって灯具ボディ１に固定することで組立作業を完了する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記した従来の車輌用灯具において、電流制御用抵抗１３として一 般にリード線を有し基板のリード線用孔にリード線を挿入して半田付けされる所 謂リードスルー型の抵抗（図６）または導電パターンに半田ペーストを介して実 装される表面実装型のチップ抵抗を使用していたため、厚みが厚く、抵抗の厚み 分だけモジュールタイプＬＥＤ４が厚くなり、モジュールタイプＬＥＤ４自体を 薄形化し難いという問題があった。そのため、通常絶縁基板６の抵抗取付部１８ を図６に示すように一段低くしているが、この場合は基板６の加工工数が多くな るという問題があった。また、このような抵抗１３をＬＥＤチップ８に近接して 設けると、ＬＥＤチップ８から出射した光が抵抗１３に当たって反射し、この反 射光とＬＥＤチップ８からの直射光とが互いに干渉して灯具の配光特性を低下さ せることから、基板６の端部に前記抵抗取付部１８を延設し抵抗１３をＬＥＤチ ップ８から遠ざけているため、この点からもモジュールタイプＬＥＤ４が大型化 するという問題があった。さらに、リードスルー型抵抗をディップ法によって半 田付けした場合は、実装後半田フラックス除去のため洗浄工程が必要で、工程数 が増加するばかりか、フレオンを使用することから環境問題にも発展する虞れが あり、しかも半田または半田ペーストは、基板６、透明樹脂１１との熱膨張係数 の差により熱ストレスに弱く、クラックが生じたり、剥離し易く、灯具としての 信頼性および耐久性を低下させるといった問題もあった。この他、チップ抵抗を 使用する場合は、基板表面に実装して樹脂でモールドしているが、その際高さ を有しているため、気泡がチップ抵抗の周りに付き易い、チップ抵抗を基板裏 面に実装した場合、チップ抵抗の分だけ基板が厚くなり、また裏面に絶縁用保護 膜を形成し難い、チップ抵抗を基板裏面に実装すると、灯具ボデイ１とモジュ ールタイプＬＥＤ４との接触箇所がチップ抵抗の表面でしかなく、モジュールタ イプＬＥＤ４を灯具ボデイ１に固定する際、安定性が悪く、またモジュールタイ プＬＥＤ４の放熱性も悪い、チップ抵抗は湾曲面への実装が難しいなど、多く の問題があった。

【０００７】 したがって、本考案は上記したような従来の問題点に鑑みてなされたもので、 その目的とするところは、配光特性に影響を与えずＬＥＤチップの近傍に抵抗を 設けることができ、また高密度化、薄形小型化、湾曲化が可能で、しかも半田を 使用しないためクラック、剥離、環境問題等の心配がなく、熱ストレスに強く、 作業工程の簡素化および灯具としての信頼性、耐久性等を向上させることができ るようにした車輌用灯具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため、基板上に導電パターンを形成すると共に複 数個のＬＥＤチップを直列に接続して実装し、且つ透明樹脂によってこれらＬＥ Ｄチップをモールドした車輌用灯具において、前記絶縁基板上に電流制御用薄膜 印刷抵抗をＬＥＤチップと直列に形成したものである。

【０００９】

【作用】

本考案において、電流制御用薄膜印刷抵抗は厚さが１〜４０μｍ程度と、きわ めて薄くてしかも小さく、灯具の薄形小型化および湾曲化を可能にすると共に、 ＬＥＤチップの近傍に設けても配光特性に影響を与えることがない。また、薄膜 印刷抵抗は基板と熱膨張係数が比較的近く、また形成に際して半田を必要とせず 、熱ストレスに強い。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案に係る車輌用灯具の一実施例を示すモジュールタイプＬＥＤの一 部破断斜視図、図２は同灯具の要部断面図である。なお、図中図４〜図７と同一 構成部品のものに対して同一符号を以て示し、その説明を省略する。これらの図 において、本実施例は電流制御用抵抗として薄膜印刷抵抗２０を絶縁基板６上に 各列毎に導電パターン７、７間にまたがって印刷形成したものである。

【００１１】 薄膜印刷抵抗２０としては種々のものが知られているが、本実施例においては エポキシ系厚膜抵抗体材料を用いて形成した。膜厚は３０μｍ程度で、熱膨張係 数はエポキシ系であるため透明樹脂１１に近い。そして、薄膜印刷抵抗２０は、 各列毎にＬＥＤチップ８と直列に挿入されている。

【００１２】 薄膜印刷抵抗２０の形成に際しては、導電パターン７を印刷形成した後、エポ キシ系厚膜抵抗体材料をスクリーン印刷法等によって各列の定められた導電パタ ーン間に塗布し、次にこの抵抗材料を所定温度にて焼成することにより絶縁基板 ６に焼き付ける。しかる後、その抵抗値をチェックし、所定の値になるようレー ザ等によりトリミングすることで薄膜印刷抵抗２０の製作を完了する。

【００１３】 なお、その他の構成は従来構造と同様である。

【００１４】 かくしてこのような構成からなる車輌用灯具にあっては、電流制御用抵抗とし て薄膜印刷抵抗２０を用いたので、従来のリードスルー型抵抗やチップ抵抗に比 べてきわめて薄く、モジュールタイプＬＥＤ４、さらには灯具自体を薄形化する ことができる。また、薄いため絶縁基板６上に設けても灯具の配光特性に悪影響 を及ぼすことがなく、したがって、絶縁基板６に抵抗取付部を延設する必要もな く、モジュールタイプＬＥＤ４を一層小型化することができる。また、薄膜印刷 抵抗２０自体は薄くて小さい上に、透明樹脂１１と熱膨張係数が近く、半田を必 要としないため、熱ストレスや曲げに対して強く、クラックが入ったり、剥離し たりすることが少ない。しかも、薄ければ透明樹脂１１でモールドした際、気泡 が薄膜印刷抵抗２０に付くことも少なく、気泡による劣化を防止することができ る。その上、絶縁基板６の裏面側に形成したとしてもモジュールタイプＬＥＤ４ の厚みへの影響は殆ど無く、裏面への絶縁用保護膜を良好に形成できる。したが って、灯具ボデイ１と絶縁基板６の接触面積も大きくとれ、点灯時の熱を効率よ く放熱することができる。 また、半田を必要としなければ、半田フラックスの除去工程が不要で、組立工 程を簡素化させると共に、環境への影響を軽減することができる。さらにまた、 薄膜印刷抵抗２０の抵抗値はレーザトリミングにより高精度に調整することがで きる。

【００１５】 図３（ａ）、（ｂ）は本考案の他の実施例を示すモジュールタイプＬＥＤの平 面図および要部断面図である。この実施例は、シート状に形成されたフレキシブ ルプリント基板（以下ＦＰＣと略称する）を用いてモジュールタイプＬＥＤ４を 形成したものである。同図において、３１はＦＰＣで、このＦＰＣ３１は、ポリ エステル、ポリイミド等からなるベースフィルム３１Ａと、ベースフィルム３１ Ａ上に該フィルムの長手方向に複数、例えば４つのブロック３２Ａ〜３２Ｄに分 割されて形成され、各ブロック内のＬＥＤチップ８をボンディングワイヤ１０を 介して直列に接続する複数個の導電パターン７およびこれら導電パターン７の両 側にそれぞれ連続して形成され各ブロックを互いに並列に接続する共通電極３３ 、３４と、各ブロック内の複数の導電パターン７のうち或る任意の１つと共通電 極３３間に橋絡形成された薄膜印刷抵抗２０と、同じくポリエステル、ポリイミ ド等からなりベースフィルム３１Ａの表面全体を覆うオーバーレイフィルム３１ Ｂとを備え、前記共通電極３３、３４を電源に接続するように構成したものであ る。この場合、各ブロックのＬＥＤチップ８と、各導電パターン７のチップ側お よび反チップ側ランド部３５ａ、３５ｂは、オーバーレイフィルム３１Ｂに形成 された小孔（図示せず）から外部に露呈され、この小孔部分をエポキシ樹脂等の 透明な熱硬化性樹脂からなる凸レンズ１２によって覆うことにより、前記ＬＥＤ チップ８、ボンディングワイヤ１０およびランド部３５ａ、３５ｂを外気から遮 断保護している。

【００１６】 このような構成においては、ＦＰＣ３１自体が薄いため、フラットタイプの灯 具とすることができ、また可撓性に富むと共に、薄膜印刷抵抗２０が前述した通 り小さくて薄く曲げ応力に対して強いため、取付箇所の形状に応じて三次元的に 屈曲させて用いることが可能であるという利点を有している。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る車輌用灯具によれば、ＬＥＤチップの電流制 御用抵抗として薄膜印刷抵抗を用いたので、リードスルー型抵抗やチップ抵抗を 使用したものに比べて灯具を薄形小型化することができる。また、薄ければＬＥ Ｄチップに隣接して設けても、抵抗が灯具としての配光特性に何等悪影響を及ぼ すことがなく、したがって、絶縁基板に抵抗取付部を延設する必要もなく、一層 小型化が可能である。また、小さくて薄く曲げに対して強い上、抵抗材料の選択 により薄膜印刷抵抗の熱膨張係数を透明樹脂の熱膨張係数に近づけることが可能 であるため、熱ストレスにも強く、クラックが入ったり、剥離したりすることが 少ない。しかも、透明樹脂でモールドした際、気泡の発生が著しく少なく、気泡 による抵抗の劣化を防止することができる。さらにまた、半田を必要としなけれ ば、半田フラックスの除去工程が不要で、組立工程を簡素化させることができる と共に、環境への影響を軽減することができるなど、その実用的効果は非常に大 である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る車輌用灯具の一実施例を示すモジ
ュールタイプＬＥＤの一部破断斜視図である。

【図２】同灯具の要部断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は本考案の他の実施例を示すモ
ジュールタイプＬＥＤの平面図および要部断面図であ
る。

【図４】車輌用灯具の従来例を示す一部破断正面図であ
る。

【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】同灯具の要部断面図である。

【図７】同灯具の電気回路図である。

【符号の説明】

１ 灯具ボディ ２ 前面レンズ ３ 灯室 ４ モジュールタイプＬＥＤ ６ 絶縁基板 ７ 導電パターン ８ ＬＥＤチップ １０ ボンディングワイヤ １１ 透明樹脂 １２ 凸レンズ部 ２０ 薄膜印刷抵抗 ３１ フレキシブルプリント基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 時田 主 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)考案者 町田 勉 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に導電パターンを形成すると共に
   複数個のＬＥＤチップを各列毎に直列に接続して実装
   し、且つ透明樹脂によってこれらＬＥＤチップをモール
   ドした車輌用灯具において、前記基板上に電流制御用薄
   膜印刷抵抗をＬＥＤチップと直列に形成したことを特徴
   とする車輌用灯具。