KR101548435B1 - 회로 모듈, 발광 모듈 및 차량용 등기구 - Google Patents

회로 모듈, 발광 모듈 및 차량용 등기구 Download PDF

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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

회로 모듈(14)에서, 지지 부재(24)는 패키지(16)를 탑재할 수 있는 소자 탑재면과, 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로(22)를 탑재할 수 있는 회로 탑재면을 갖는다. 점등 제어 회로(22)는, 회로 탑재면에 탑재된다. 회로 탑재면은, 소자 탑재면에 대하여 직교 또는 경사지도록 형성되어 있다. 이것에 의해 회로 탑재면과 소자 탑재면이 동일 평면에 형성되어 있는 회로 모듈과 비교하여, 회로 모듈의 길이 방향의 길이를 짧게 할 수 있다.

Description

회로 모듈, 발광 모듈 및 차량용 등기구{CIRCUIT MODULE, LIGHT-EMITTING MODULE, AND VEHICLE LAMP}
본 발명은 회로 모듈, 발광 모듈 및 차량용 등기구에 관한 것이다.
종래, LED(Light Emitting Diode) 등의 반도체 발광 소자를 광원으로 하여 차량용 등기구에 이용하는 기술의 개발이 진행되고 있다. 이러한 차량용 등기구에서는, 반도체 발광 소자의 점등을 제어하기 위한 회로가 필요한 경우가 있다. 그래서, 반도체 발광 소자와 점등 회로를 동일면에 탑재한 탑재 기판을 구비한 광원 모듈이 고안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-259603호 공보
한편, 차량의 전장화·다기능화에 의해 부품 개수가 증대하고, 부품 레이아웃이나 차량 디자인의 자유도의 요구로부터 차량용 등기구에도 소형화, 공간 절약화가 요구되고 있다. 그러나, 예컨대 전술한 특허문헌에 기재된 탑재 기판은, 반도체 발광 소자와 점등 회로를 동일면 위에 탑재하고, 그 길이 방향이 차량용 등기구의 광축 방향과 평행이 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 이러한 탑재 기판을 구비하는 차량용 등기구의 광축 방향의 길이를 짧게 하기에는 한계가 있다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 차량용 등기구의 소형화에 기여하는 회로 모듈이나 발광 모듈을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 양태의 회로 모듈은, 반도체 발광 소자를 탑재할 수 있는 소자 탑재면과, 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등제어 회로를 탑재할 수 있는 회로 탑재면을 갖는 방열판과, 회로 탑재면에 탑재된 점등 제어 회로를 갖는다. 회로 탑재면은, 소자 탑재면에 대하여 직교 또는 경사지도록 형성되어 있다.
이 양태에 의하면, 회로 탑재면과 소자 탑재면이 동일 평면에 형성되어 있는 회로 모듈과 비교하여, 회로 모듈의 길이 방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
본 발명의 별도의 양태는, 발광 모듈이다. 이 발광 모듈은, 전술한 회로 모듈과, 소자 탑재면에 탑재된 반도체 발광 소자를 갖는다.
이 양태에 의하면, 점등 제어 회로와 반도체 발광 소자가 동일 평면에 탑재되어 있는 발광 모듈과 비교하여, 발광 모듈의 길이 방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 차량용 등기구이다. 이 차량용 등기구는, 차량에 이용되는 차량용 등기구로서, 발광 모듈과, 발광 모듈로부터 출사된 광을 차량 전방을 향해 반사하는 리플렉터를 구비한다. 발광 모듈은, 소자 탑재면이 리플렉터와 대향하도록 배치되어 있다.
이 양태에 의하면, 차량용 등기구의 전후 방향을 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 발광 모듈이다. 이 발광 모듈은, 부품을 탑재할 수 있는 탑재면을 갖는 방열판과, 탑재면에 탑재된 반도체 발광 소자와, 탑재면에 탑재되고, 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로를 갖는다. 반도체 발광 소자는, 주 발광면이 탑재면에 대하여 직교 또는 경사지도록 배치되어 있다.
여기서, 주 발광면이란, 발광면이 하나이면 그 면을 말한다. 또한, 발광면이 복수인 경우에는 광이 가장 출사하는 면이라고 할 수 있다. 이 양태에 의하면, 반도체 발광 소자의 주 발광면과 점등 제어 회로의 탑재면이 평행하게 형성되어 있는 발광 모듈과 비교하여, 주 발광면의 법선과 수직인 방향으로의 발광 모듈의 길이를 짧게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 차량용 등기구이다. 이 차량용 등기구는, 차량에 이용되는 차량용 등기구로서, 발광 모듈과, 발광 모듈로부터 출사된 광을 차량 전방을 향해 반사하는 리플렉터를 구비한다. 발광 모듈은 주 발광면이 리플렉터와 대향하도록 배치되어 있다.
이 양태에 의하면, 차량용 등기구의 전후 방향을 콤팩트하게 할 수 있다.
또한, 이상의 구성 요소의 임의의 조합, 본 발명의 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 변환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 의하면, 차량용 등기구의 소형화에 기여하는 회로 모듈이나 발광 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 차량용 전조등의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 제2 실시형태에 따른 차량용 전조등의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 제2 실시형태에 따른 발광 모듈의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 4는 제2 실시형태에 따른 패키지의 사시도이다.
도 5는 제3 실시형태에 따른 발광 모듈 근방의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 6은 제4 실시형태에 따른 발광 모듈 근방의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은 제4 실시형태에 따른 차량용 전조등의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 상세히 설명한다. 또한 도면의 설명에서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 적절하게 생략한다.
(제1 실시형태)
제1 실시형태에서는, 차량용 등기구의 하나인 차량용 전조등을 예로 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 차량용 전조등(10)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시하는 차량용 전조등(10)은, 후술하는 투영 렌즈가 차량 전방측, 후술하는 발광 모듈이 차량 후방측에 위치하도록 구성되어 있다. 또한 라인 X는 광축이다.
차량용 전조등(10)은, 투영 렌즈(12), 회로 모듈(14), 패키지(16), 리플렉터(18), 히트 싱크(20)를 구비한다. 투영 렌즈(12)는 전방측 표면이 볼록면으로 형성되어 있는 비구면 볼록 렌즈이고, 광원상을 반전상으로 하여 등기구 전방에 투영한다. 패키지(16)는, LED 등의 반도체 발광 소자가 포함되어 있다.
회로 모듈(14)은, 패키지(16)에 포함되어 있는 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로(22)와, 패키지(16) 및 점등 제어 회로(22)를 지지하는 지지 부재(24)와, 패키지(16)와 점등 제어 회로(22)를 전기적으로 도통하는 배선이 설치되어 있는 하우징(26)을 구비한다. 또한 회로 모듈(14)에 패키지(16)를 탑재한 것을 발광 모듈(28)로 칭한다.
지지 부재(24)는, 판형의 부재를 L자형으로 가공한 것이다. L자형 지지 부재(24)는, 2개의 평면(24a, 24b)을 갖는다. 2개의 평면 중 상면에 닿는 평면(24a)은, 소자 탑재면으로서 패키지(16)가 탑재된다. 2개의 평면 중 측면에 닿는 평면(24b)은, 회로 탑재면으로서 점등 제어 회로(22)가 탑재된다. 본 실시형태에 따른 지지 부재(24)는, 금속 재료로 이루어지고, 방열판으로서 기능한다.
리플렉터(18)는, 패키지(16)를 위쪽으로부터 덮도록 설치되어 있고, 패키지(16)가 발한 광을 전방에 반사하여 집광하는 반사면(18a)이 내측에 형성되어 있다. 즉, 발광 모듈(28)은, 지지 부재(24)의 소자 탑재면인 평면(24a)이 리플렉터(18)와 대향하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 리플렉터(18)는 패키지(16)가 발한 광을 반사면(18a)에서 반사하여 집광한다.
히트 싱크(20)는, 그 후측면 및 상면에 지지 부재(24)가 고정되어 있다. 히트 싱크(20)는, 패키지(16)나 점등 제어 회로(22)가 발하는 열을 지지 부재(24)를 통해 회수하여 방열함으로써, 패키지(16)나 점등 제어 회로(22)의 온도 상승을 억제한다. 히트 싱크(20)의 상면(20a)은, 패키지(16)로부터 발생하여 리플렉터(18)에 의해 반사된 광의 일부를 가로막는 셰이드로서 기능하도록 가공되어 있다.
본 실시형태에 따른 회로 모듈(14)에서는, 지지 부재(24)의 회로 탑재면인 평면(24b)은, 지지 부재(24)의 소자 탑재면인 평면(24a)에 대하여 직교하도록 형성되어 있다. 이 때문에 회로 탑재면과 소자 탑재면이 동일 평면에 형성되어 있는 회로 모듈과 비교하여, 회로 모듈(14)의 길이 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한 평면(24b)은 평면(24a)에 대하여 경사지도록 형성되어도 좋다.
이것에 의해, 회로 모듈(14) 또는 발광 모듈(28)의 점등 제어 회로(22)를 히트 싱크(20)의 상면(20a)이 아니라, 후측면(20b)에 설치하는 것이 가능해진다. 그 결과, 차량용 전조등(10)은, 그 전후 방향이 콤팩트하게 되어, 소형화된다.
(제2 실시형태)
도 2는 제2 실시형태에 따른 차량용 전조등(30)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 3은 제2 실시형태에 따른 발광 모듈의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시하는 차량용 전조등(30)은, 투영 렌즈가 차량 전방측, 발광 모듈이 차량 후방측에 위치하도록 구성되어 있다.
차량용 전조등(30)은, 투영 렌즈(12), 회로 모듈(32), 패키지(34), 리플렉터(18), 히트 싱크(20)를 구비한다. 패키지(34)는, LED 등의 반도체 발광 소자가 포함되어 있다.
회로 모듈(32)은, 패키지(34)에 포함되어 있는 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로(22)와, 패키지(34) 및 점등 제어 회로(22)를 지지하는 지지 부재(36)와, 패키지(34)와 점등 제어 회로(22)를 전기적으로 도통하는 배선이 설치되어 있는 하우징(38)을 구비한다. 또한, 회로 모듈(32)에 패키지(34)를 탑재한 것을 발광 모듈(40)로 칭한다.
지지 부재(36)는, 금속 재료로 이루어지는 판형의 부재이며, 방열판으로서 기능한다. 부품을 탑재할 수 있는 지지 부재(36)의 탑재면(36a)에는, 패키지(34) 및 점등 제어 회로(22)가 탑재되어 있다.
리플렉터(18)는, 패키지(34)를 위쪽으로부터 덮도록 설치되어 있고, 패키지(34)가 발한 광을 전방에 반사하여 집광하는 반사면(18a)이 내측에 형성되어 있다. 이것에 의해, 리플렉터(18)는, 패키지(34)가 발한 광을 반사면(18a)에서 반사하여 집광한다.
히트 싱크(20)는, 그 후측면(20b)에 지지 부재(36)가 고정되어 있다. 히트 싱크(20)는, 패키지(34)나 점등 제어 회로(22)가 발하는 열을 지지 부재(36)를 통해 회수하여 방열함으로써, 패키지(34)나 점등 제어 회로(22)의 온도 상승을 억제한다.
본 실시형태에 따른 패키지(34)는, 주 발광면(34a)이, 지지 부재(36)의 탑재면(36a)에 대하여 직교하도록 탑재면(36a) 위에 탑재되어 있다. 즉, 발광 모듈(40)은, 주 발광면(34a)이 리플렉터(18)와 대향하도록 배치되어 있다. 여기서, 주 발광면(34a)은, 발광면이 하나이면 그 면을 말한다. 또한, 발광면이 복수인 경우에는 광이 가장 출사되는 면을 말한다. 따라서, 반도체 발광 소자의 주 발광면과 점등 제어 회로의 탑재면이 평행하게 형성되어 있는 발광 모듈과 비교하여, 주 발광면(34a)의 법선과 수직인 방향으로의 발광 모듈(40)의 길이(두께)를 짧게(얇게) 할 수 있다. 또한 주 발광면(34a)은 탑재면(36a)에 대하여 경사지도록 형성되어도 좋다.
이것에 의해, 회로 모듈(32) 또는 발광 모듈(40)의 점등 제어 회로(22)를 히트 싱크(20)의 상면(20a)이 아니라, 후측면(20b)에 설치하는 것이 가능해진다. 그 결과, 차량용 전조등(30)은, 그 전후 방향이 콤팩트하게 되어, 소형화된다.
도 4는, 제2 실시형태에 따른 패키지(34)의 사시도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 패키지(34)는, 주 발광면(34a)과는 직교(교차)하는 측면에 한 쌍의 측면 전극(34b)이 설치되어 있다. 도 2나 도 3에 도시하는 바와 같이, 주 발광면(34a)과 탑재면(36a)이 평행이 아닌 경우, 패키지(34)의 주 발광면(34a)과, 하우징(38)이 갖는 배선으로서, 탑재면(36a)과 평행한 영역에 노출되어 있는 도전부(38a)를 와이어 본딩에 의해 접속하는 것은 곤란하다.
그래서, 본 실시형태에서는, 패키지(34)의 측면 전극(34b)과 하우징(38)의 도전부(38a)를, Au 와이어, Al 와이어, Al 리본 등의 도전 부재(42)로 접속하고 있다. 또한 패키지와 점등 제어 회로와의 접속은, FPC 등의 배선 기판 등으로 접속하여도 좋다.
(제3 실시형태)
도 5는, 제3 실시형태에 따른 발광 모듈 근방의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 5에서는, 투영 렌즈나 리플렉터는 생략되어 있다. 제3 실시형태에 따른 발광 모듈(50)은, 제1 실시형태에 따른 발광 모듈(28)과 대략 같은 구성이지만, 방열판으로서 기능하는 지지 부재(52)가 L자형이 아니라 판(두꺼운 판) 형상인 점이 주된 상위점이다. 판형의 지지 부재(52)는 굽힘 가공이 필요없기 때문에, 형상이 L자형인 것보다 가공 비용이 저감된다. 발광 모듈(50)의 그 외 구성은, 제1 실시형태와 실질적으로 동일하기 때문에, 대응하는 구성에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(제4 실시형태)
도 6은, 제4 실시형태에 따른 발광 모듈 근방의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 6에서는, 투영 렌즈나 리플렉터는 생략되어 있다. 이하에서는, 제4 실시형태에 따른 발광 모듈(60)의 구성 중, 제1 실시형태에 따른 발광 모듈(28)과 상이한 점을 중심으로 설명하고, 제1 실시형태와 같은 구성에 대해서는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 1에 도시한 지지 부재(24)에서는, 점등 제어 회로(22) 전체가 평면(24b)에 탑재되어 있다. 그러나, 지지 부재(24)를 통한 방열은, 반드시 회로의 전체가 접촉하지 않아도 가능하고, 특히 회로의 발열량이 그다지 많지 않은 경우, 회로의 일부라도 지지 부재와 접촉하고 있으면 된다. 그래서, 본 실시형태에 따른 지지 부재(62)는, 점등 제어 회로(22)의 바닥면과 접촉하는 평면(62b)이 작아져 있어, 점등 제어 회로(22)의 바닥면의 일부와 접하는 구성이다. 즉, 이 구성은, 지지 부재(62)가 소형화되어 있다. 그 결과, 지지 부재의 재료비나 가공비의 저감에 의한 비용 삭감이 가능해진다.
(제5 실시형태)
도 7은, 제4 실시형태에 따른 차량용 전조등(70)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 제1 실시형태에 따른 차량용 전조등(10)의 구성과 같은 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
차량용 전조등(70)은 회로 모듈(72), 패키지(16), 리플렉터(74)를 구비한다. 회로 모듈(72)은, 패키지(16)에 포함되어 있는 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로(22)와, 패키지(16) 및 점등 제어 회로(22)를 지지하는 지지 부재(76)와, 패키지(16)와 점등 제어 회로(22)를 전기적으로 도통하는 배선이 설치되어 있는 하우징(26)을 구비한다. 또한 회로 모듈(72)에 패키지(16)를 탑재한 것을 발광 모듈(78)로 칭한다.
지지 부재(76)는, 판형의 부재를 L자형으로 가공한 것이다. L자형의 지지 부재(76)는, 2개의 판부(76a, 76b)가 서로의 단부에서 직교하는 형상으로 가공되어 있다. 그리고, 상하 방향으로 연장되는 판부(76a)의 후측면(76c)은, 회로 탑재면으로서 점등 제어 회로(22)가 탑재되어 있다. 또한, 수평 방향으로 연장되는 판부(76b)의 하면(76d)은, 소자 탑재면으로서 패키지(16)가 탑재되어 있다.
리플렉터(74)는, 패키지(16)를 아래쪽으로부터 덮도록 설치되어 있고, 패키지(16)가 발한 광을 전방에 반사하여 집광하는 포물면(74a)이 내측에 형성되어 있다. 즉, 발광 모듈(78)은, 지지 부재(76)의 소자 탑재면인 하면(76d)이 리플렉터(74)와 대향하도록 배치되어 있다. 이것에 의해 리플렉터(74)는, 패키지(16)가 발한 광을 포물면(74a)에서 반사하여 배광 제어한다.
본 실시형태에 따른 회로 모듈(72)에서, 지지 부재(76)의 회로 탑재면인 후 측면(76c)은, 지지 부재(76)의 소자 탑재면인 하면(76d)에 대하여 직교하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 회로 탑재면과 소자 탑재면이 동일 평면에 형성되어 있는 회로 모듈과 비교하여, 회로 모듈(72)의 길이 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한 후측면(76c)은, 하면(76d)에 대하여 경사지도록 형성되어도 좋다.
이것에 의해, 회로 모듈(72) 또는 발광 모듈(78)의 점등 제어 회로(22)를 지지 부재(76)의 상면이 아니라, 후측면(76c)에 설치하는 것이 가능해진다. 그 결과, 차량용 전조등(70)은, 그 전후 방향이 콤팩트하게 되어, 소형화된다. 추가로, 지지 부재(76)의 판부(76b)보다 아래쪽에, 리플렉터(74), 패키지(16), 점등 제어 회로(22)를 배치할 수 있기 때문에, 차량용 전조등(70)은, 그 상하 방향이 콤팩트하게 되어, 더 소형화된다.
또한, 전술한 각 실시형태에서는 지지 부재의 형상을 L자형으로서 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 지지 부재의 형상이 역L자형이어도 좋은 것은 물론이다.
이상, 본 발명을 전술한 각 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 전술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 각 실시형태의 구성을 적절하게 조합한 것이나 치환한 것에 대해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또한, 당업자의 지식에 기초하여 각 실시형태에서의 조합이나 처리 순번을 적절하게 다시 짜는 것이나, 각종 설계 변경 등의 변형을 각 실시형태에 대하여 가하는 것도 가능하고, 이와 같은 변형이 가해진 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
본 발명은, 차량용 등기구 등에 이용할 수 있다.
10: 차량용 전조등, 14: 회로 모듈, 16: 패키지, 18: 리플렉터, 20: 히트 싱크, 20a: 상면, 20b: 후측면, 22: 점등 제어 회로, 24: 지지 부재, 24a, 24b: 평면, 28: 발광 모듈, 32: 회로 모듈, 34a: 주 발광면, 36a: 탑재면, 40: 발광 모듈.

Claims (5)

  1. 차량에 이용되는 차량용 등기구로서,
    회로 모듈 및 반도체 발광 소자를 가지는 발광 모듈과,
    상기 발광 모듈로부터 출사된 광을 차량 전방을 향해 반사하는 리플렉터
    를 포함하고,
    상기 회로 모듈은,
    상기 반도체 발광 소자를 탑재할 수 있는 소자 탑재면과, 상기 반도체 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 회로를 탑재할 수 있는 회로 탑재면을 갖는 방열판과,
    상기 회로 탑재면에 탑재된 점등 제어 회로
    를 가지며,
    상기 반도체 발광 소자는 상기 소자 탑재면에 탑재되어 있고,
    상기 방열판은, L자형으로 가공된 판형의 부재이고,
    상기 회로 탑재면은, 상기 소자 탑재면에 대하여 직교 또는 경사지도록 형성되어 있는 한편, 차량용 등기구의 광축에 대하여 직교 또는 경사지도록 형성되어 있고,
    상기 소자 탑재면은, 상기 방열판의 굽힘부의 능선과 직교하는 방향의 길이가, 상기 회로 탑재면의 상기 능선과 직교하는 방향의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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