TWI557363B - 基板組裝體及照明裝置 - Google Patents

Description

基板組裝體及照明裝置

本發明是關於一種被使用於LED燈泡或是直管型LED照明器具(LED日光燈)等的照明裝置的複數可撓性印刷基板(FPC)所構成的基板組裝體，及具備該基板組裝體的照明裝置者。

近年來，發光二極體(LED)成為被使用做為照明裝置的光源。該發光二極體，是與白熾燈泡等相比較壽命長且發熱少之故，因而可連結複數(2個以上)加以使用。做為其一例子，將複數發光二極體以薄板狀導體連結來形成帶狀之光源連結體(LED模組)被提案(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：國際公開第2002/089222號小冊子

然而，一般發光二極體是所照射的光之指向性強而配光角狹小之故，因而在必須照明廣泛範圍的照明裝置，則必須朝向互相不相同的方向來配置複數發光二極體。例如，如燈泡地，在朝向周方向360°全面又均勻地發出光的照明裝置，則必須將複數發光二極體分散配置於周方向及軸線方向。因此，在製造照明裝置之際，需要煩雜的製程，且使照明裝置的製造成本有高昂的不方便。

於是，例如，如第10圖所示地，為了解決此等不方便，考量在圓錐梯形狀的可撓性印刷基板6的頂面部9及側面部10安裝發光二極體(未予圖示)。然而，對此，因平面地展開可撓性印刷基板6時的形狀變成複雜，因此如第11圖所示地，當將此佈置於材料片12內時，則取個數會變少(在第11圖中，只能取3個)，使材料的良品率會惡化。因此，與削減製造成本上不會有所關連。

本發明是鑒於此等情形，提供一種能夠照明廣泛範圍，且可削減製造成本的照明裝置，及組裝於此等照明裝置，且能合適地使用的基板組裝體，做為目的。

有關於本發明的基板組裝體，是由使用於安裝有發光二極體的照明裝置的複數可撓性印刷基板所構成，其特徵為：上述各可撓性印刷基板，是各別具有平板狀的基體，並於該基體的兩端部各別設有與上述照明裝置的供電部連接的連接部，而且上述基體的中間部為在複數處被折彎形成有頂面部及側面部，此等可撓性印刷基板，是大致呈同一形狀，並且使其頂面部交叉成為上下重疊的方式，立體地被裝配者。

在本發明的基板組裝體，上述各可撓性印刷基板，是各別具有抗拉強度為400MPa以上，厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層，較理想。

在本發明的基板組裝體，上述複數可撓性印刷基板中，位於最上位的可撓性印刷基板，是於上述頂面部及上述側面部分別設置安裝有上述發光二極體的發光二極體安裝 部，而其以外的可撓性印刷基板，是於上述側面部設置安裝有上述發光二極體的發光二極體安裝部，較理想。

在本發明的基板組裝體，上述複數可撓性印刷基板的上述發光二極體安裝部，是被設定成：在安裝上上述發光二極體時，此等發光二極體的照射區域在周緣部可互相地重疊，較理想。

在本發明的基板組裝體，在上述可撓性印刷基板的上述側面部，沿著側緣部形成有肋，較理想。

在本發明的基板組裝體，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向大致直角的方向分別延伸設置之大致長方形的上述側面部，較理想。

在本發明的基板組裝體，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向鈍角方向分別延伸設置之大致長方形的上述側面部，較理想。

在本發明的基板組裝體，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向鈍角方向分別延伸設置之大致梯形的上述側面部，較理想。

本發明的照明裝置，其特徵為：於照明裝置本體配置有上述本發明的基板組裝體，且於該基板組裝體安裝有上述發光二極體。

依照有關於本發明的基板組裝體及照明裝置，複數發 光二極體安裝部可構成朝向互相地不相同的方向之故，因而藉由複數發光二極體成為可照明廣泛範圍。而且，使得平面地展開可撓性印刷基板時的形狀成為單純之故，因而可提昇材料的良品率，且可削減基板組裝體及照明裝置的製造成本。

以下，針對於該發明的實施形態加以說明。

[發明的實施形態1]

在第1圖至第4圖，表示本發明的實施形態1。在該實施形態1中，做為照明裝置的例子使用發光二極體燈1，且做為照明裝置本體的一例子使用燈本體2。

如第1圖所示地，發光二極體燈1，是具有燈本體2，且在燈本體2的下部形成有燈座螺合部2a。在燈本體2的上方，配設有基板組裝體3，而且使無色透明的玻璃製或是合成樹脂(塑膠)製的蓋4安裝成覆蓋基板組裝體3。在基板組裝體3，有5個發光二極體5，互相地照射不相同的方向的方式，且因應於各發光二極體5的照射角度，使得此等發光二極體5的照射區域在周緣部安裝成互相地重疊。

亦即，如第3圖所示地，基板組裝體3，是由2片之可撓性印刷基板6所構成，此等可撓性印刷基板6，是呈同一之匚形的形狀。

如第3圖及第4圖所示地，各可撓性印刷基板6，是在平面地展開時各別具有成為大致長方形(亦即，單純的形狀)之平板狀的基體7。該基體7，是於兩端部各別設有連接部8，而且中間部以兩處折彎線L1、L2被折彎成大致直角而形成有頂面部9及兩個側面部10。還有，兩個連接部8，是成為可連接於被容納於燈本體2的供電部(未予圖示)。

於是，如第1圖及第3圖所示地，此等2片之可撓性印刷基板6，是使其頂面部9大致直角地交叉而立體性地裝配成上下地重疊以構成基板組裝體3。在此，位於上方的可撓性印刷基板6，是於頂面部9及兩個側面部10有發光二極體安裝部11一個一個地各別設置於所定位置，而在發光二極體安裝部11各別安裝有發光二極體5。還有，位於下方的可撓性印刷基板6，是於兩個側面部10有發光二極體安裝部11一個一個地各別設置於所定位置，而在發光二極體安裝部11各別安裝有發光二極體5。

所以，如第5A圖及第5B圖所示地，基體組裝體3上的5個發光二極體5，是互相地照射不相同的方向，而且照射區域在周緣部成為互相地重疊的情形。

在此，做為可撓性印刷基板6，若可維持其彎曲形狀(匚形)者，則任何者都可以使用。做為維持彎曲形狀的性能上優異的可撓性印刷基板6，例如，如第2圖所示地，可列舉：是在抗拉強度為400MPa以上且厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a的上方，依次地積層有熱 傳導性接著劑層6b、聚醯亞胺薄膜所構成的絕緣層6c、抗拉強度為250MPa以下且厚度為50μm以下的銅箔所構成的配線層6d，還有，除了發光二極體5所安裝的凸軌部6g之外，配線層6d之上方以光阻6h被覆保護者。還有，可撓性印刷基板6的製程施以加熱處理時，藉由其加熱處理有銅箔的抗拉強度變化之可能性，惟在此所謂「抗拉強度」，是指可撓性印刷基板6的完成狀態(施以加熱處理時，受到其熱履歷之後的狀態)之下的抗拉強度者。

如此地，發光二極體燈1，是使複數發光二極體5互相地照射不相同方向的方式被安裝於基板組裝體3之各可撓性印刷基板6的凸軌部6g之故，因而可照明廣泛範圍。還有，複數發光二極體5的照射區域在周緣部安裝成互相重疊之故，因而可將發生死角防範於未然的情形。

更且，各可撓性印刷基板6，是將此平面地展開時的形狀成為單純之大致長方形之故，因而如第4圖所示地，當將此佈置於材料薄片12內，則取個數較多(在第4圖中，可取12個)，並可提昇材料的良品率。而且，如上述地，2片可撓性印刷基板6，是呈同一形狀(匚形)，即使成為同一形狀(大致長方形)之故，因而不必區別雙方。因此，成為可削減可撓性印刷基板6的製造成本，進而可削減發光二極體燈1的製造成本。

而且，做為可撓性印刷基板6，若使用具有厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a者，則可充分地散熱在發光二極體5所發生的熱量。

還有，做為可撓性印刷基板6，若使用具有抗拉強度為400MPa以上的銅箔所構成的散熱層6a者，則在可撓性印刷基板6的製程等中，做為散熱層6a的銅箔不容易凹凸變形(塑性變形)，因此，能夠將可撓性印刷基板6的平面性維持在低成本。亦即，即使將厚銅箔採用做為散熱層6a，若該銅箔為柔軟，則也容易地發生凹凸變形且會損及平面性。因此，在安裝發光二極體5時不會發生不良的方式，使用矯正治具又必須將散熱層6a做成平坦化。但是，將抗拉強度為400MPa以上的高彈性的銅箔採用做為散熱層6a，則在散熱層6a不會發生凹凸變形，使散熱層6a的平坦化成為不需要之故，因而成為可削減可撓性印刷基板6的製造成本。還有，即使在使得可撓性印刷基板6彎曲成匚形之後，也使得散熱層6a成為可維持匚形的骨架之故，因而在該可撓性印刷基板6安裝電路元件(未予圖示)之際，能夠穩定其安裝位置及安裝姿勢。

[發明的實施形態2]

在第6圖，表示本發明的實施形態2。

如第6圖所示地，在該實施形態2中，將構成基板組裝體3的可撓性印刷基板6的片數做為3片，並將此等可撓性印刷基板6的頂面部9每大致60°錯開使之交叉。還有，3片可撓性印刷基板6之中，位於最上位的可撓性印刷基板6，是在頂面部9及兩個側面部10有發光二極體安裝部11各別一個一個地設置於預定位置，而其他以 外之2片可撓性印刷基板6，是在兩個側面部10有發光二極體安裝部11各別一個一個地設置於預定位置。針對於其他的構造，具有與上述之實施形態1相同的構造。還有，針對於與實施形態1的同一構件，給予同一符號而省略其說明。

因此，在該實施形態2中，可發揮與上述之實施形態1相同的作用效果。除了此以外，在實施形態2中，使得3片的可撓性印刷基板6的頂面部9每60°地錯開使之交叉之故，因而與2片可撓性印刷基板6的頂面部9大致直角地交叉的實施形態1相比較，成為對於周圍更均勻地可照光。還有，在實施形態2中，與實施形態1相比較，發光二極體5的安裝個數所增加的分量也能夠增加光量。

在該實施形態2中，與上述實施形態1(參照第5A圖及第5B圖)同樣，基板組裝體3上的各發光二極體，是互相地照射不相同的方向，而且照射區域在周緣部配置成互相重疊。藉此，在實施形態2中，也能夠防止發生死角。

做為該實施形態2的可撓性印刷基板6，與上述實施形態1同樣，例如，可列舉：在抗拉強度為400MPa以上且厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a的上方，依次地積層有熱傳導性接著劑層6b、聚醯亞胺薄膜所構成的絕緣層6c、抗拉強度為250MPa以下且厚度為50μm以下的銅箔所構成的配線層6d，還有，除了發光二極體5所安裝的凸軌部6g之外，配線層6d的上方以光阻6h被覆保護者(參照第2圖)。又，與上述實施形態1同樣， 在該實施形態2所謂「抗拉強度」，是指可撓性印刷基板6的完成狀態(施以加熱處理時，受到其熱履歷之後的狀態)之下的抗拉強度者。

與上述實施形態1同樣，若使用具有厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a者，則可充分地散熱在發光二極體5所發生的熱量。還有，與上述實施形態1同樣，藉由使用抗拉強度為400MPa以上的銅箔所構成的散熱層6a，則在可撓性印刷基板6的製程等中，做為散熱層6a的銅箔不容易發生凹凸變形(塑性變形)，因此，能夠將可撓性印刷基板6的平面性維持在低成本。

該實施形態2的基板組裝體3，也可裝載與上述實施形態1同樣的照明裝置1(參照第1圖)。

[發明的實施形態3]

在第7圖，表示本發明的實施形態3。

如第7圖所示地，在該實施形態3中，擴大可撓性印刷基板6的寬度，且將側面部10對於頂面部9的折彎角度做為鈍角(例如大致120°)。針對於其他的構造，具有與上述之實施形態1相同的構造。還有，針對於與實施形態1的同一構件，給予同一符號而省略其說明。

因此，在該實施形態3中，可發揮與上述之實施形態1相同的作用效果。除了此以外，在實施形態3中，使得各可撓性印刷基板6的側面部10都朝向斜上方傾斜之故，因而與實施形態1相比較，能夠更良好地照射上方。

在該實施形態3中，與上述實施形態1(參照第5A圖及第5B圖)同樣，基板組裝體3上的各發光二極體，是互相地照射不相同的方向，而且照射區域在周緣部配置成互相重疊用。藉此，在實施形態3中，也能夠防止發生死角。

做為該實施形態3的可撓性印刷基板6，與上述實施形態1同樣，例如，可列舉：在抗拉強度為400MPa以上且厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a的上方，依次地積層有熱傳導性接著劑層6b、聚醯亞胺薄膜所構成的絕緣層6c、抗拉強度為250MPa以下且厚度為50μm以下的銅箔所構成的配線層6d，還有，除了發光二極體5所安裝的凸軌部6g之外，配線層6d的上方以光阻6h被覆保護者(參照第2圖)。又，與上述實施形態1同樣，在該實施形態3所謂「抗拉強度」，是指可撓性印刷基板6的完成狀態(施以加熱處理時，受到其熱履歷之後的狀態)之下的抗拉強度者。

與上述實施形態1同樣，若使用具有厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a者，則能夠充分地散熱在發光二極體5所發生的熱量。還有，與上述實施形態1同樣，藉由使用抗拉強度為400MPa以上的銅箔所構成的散熱層6a，則在可撓性印刷基板6的製程等中，做為散熱層6a的銅箔不容易發生凹凸變形(塑性變形)，因此，能夠將可撓性印刷基板6的平面性維持在低成本。

該實施形態3的基板組裝體3，也能夠裝載與上述的 實施形態1同樣的照明裝置1(參照第1圖)。

[發明的實施形態4]

在第8A圖及第8B圖，表示本發明的實施形態4。

如第8A圖及第8B圖所示地，在該實施形態4中，將可撓性印刷基板6的側面部10的形狀做成大致梯形。針對於其他的構造，具有與上述的實施形態3相同的構造。還有，針對於與實施形態3的同一構件，給予同一符號而省略其說明。

因此，在該實施形態4中，可發揮與上述之實施形態3相同的作用效果。除了此以外，如第8A圖及第8B圖所示地，在實施形態4中，在各可撓性印刷基板6，側面部10從頂面部9朝向連接部8擴展寬度之故，因而可將在發光二極體5所發生的熱量有效率地傳輸至燈本體2，藉此，能夠抑制發光二極體5的熱劣化。還有，在該實施形態4中，各可撓性印刷基板6的側面部10對於頂面部9的折彎角度做成大致120°的狀態之下，抵接相鄰接的側面部10的對向的邊彼此間。藉此，能夠塞住兩個可撓性印刷基板6的側面部10間的間隙。所以，塵埃不會進入至基板組裝體3，且成為更良好地可照射上方。

在該實施形態4中，與上述實施形態1(參照第5A圖及第5B圖)同樣，基板組裝體3上的各發光二極體，是互相地照射不相同的方向，而且照射區域在周緣部配置成互相重疊。藉此，在實施形態4中，也能夠防止發生死角。

做為該實施形態4的可撓性印刷基板6，與上述實施形態1同樣，例如，可列舉：在抗拉強度為400MPa以上且厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a的上方，依次地積層有熱傳導性接著劑層6b、聚醯亞胺薄膜所構成的絕緣層6c、抗拉強度為250MPa以下且厚度為50μm以下的銅箔所構成的配線層6d，還有，除了發光二極體5所安裝的凸軌部6g之外，配線層6d的上方以光阻6h被覆保護者(參照第2圖)。又，與上述實施形態1同樣，在該實施形態4所謂「抗拉強度」，是指可撓性印刷基板6的完成狀態(施以加熱處理時，受到其熱履歷之後的狀態)之下的抗拉強度者。

與上述實施形態1同樣，若使用具有厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層6a者，則能夠充分地散熱在發光二極體5所發生的熱量。還有，與上述實施形態1同樣，藉由使用抗拉強度為400MPa以上的銅箔所構成的散熱層6a，則在可撓性印刷基板6的製程等中，做為散熱層6a的銅箔不容易發生凹凸變形(塑性變形)，因此，能夠將可撓性印刷基板6的平面性維持在低成本。

該實施形態4的基板組裝體3，也能夠裝載與上述的實施形態1同樣的照明裝置1(參照第1圖)。

[發明的實施形態5]

在第9A圖至第9C圖，表示本發明的實施形態5。

如第9A圖至第9C圖所示地，在該實施形態5中， 於可撓性印刷基板6的側面部10，沿著其側緣部10a形成肋13。針對於其他的構造，具有與上述之實施形態1相同的構造。還有，針對於與實施形態1的同一構件，給予同一符號而省略其說明。

因此，在該實施形態5中，可發揮與上述之實施形態1相同的作用效果。除了此以外，在實施形態5中，使得各可撓性印刷基板6的側面部10藉由肋13之故，因而成為可提高可撓性印刷基板6的耐久性。

具有此等肋13的可撓性印刷基板6，是也能夠適用於上述實施形態1至4的基板組裝體3的任一基板組裝體。

[發明的其他實施形態]

還有，在上述實施形態1至5中，針對於使得發光二極體5安裝每1個於可撓性印刷基板6的頂面部9或是側面部10的情形加以說明。但是，被安裝於頂面部9或是側面部10的發光二極體5的個數，並未被限定於每1個。

又，在上述實施形態1至5中，針對於具有基體7的中間部在2處被折彎的可撓性印刷基板6的發光二極體燈1加以說明。但是，並未限定於在可撓性印刷基板6形成有頂面部9及側面部10，而將基體7的中間部做成在3處以上被折彎也沒關係。

還有，在上述實施形態1、3至5中，針對於由2片 可撓性印刷基板6構成基板組裝體3的情形加以說明，而且在上述實施形態2中，針對於由3片可撓性印刷基板6構成基板組裝體3的情形加以說明。但是，構成基板組裝體3的可撓性印刷基板6的片數，是並未限定於2片、3片，且做成4片以上也可以。

更且，在上述實施形態1至5中，針對於做為照明裝置採用發光二極體燈1的情形加以說明。但是，也可將本發明同樣地適用於發光二極體燈1以外的照明裝置。

本發明，是只要做為光源使用發光二極體者，能夠廣泛地適用於燈炮、如日光燈的直管型照明器具、天棚照明(ceiling light)、幻燈(lantern)、植物培養用燈、冷藏或是冷凍庫內的照明機器、攜帶用的手電筒、自行車用的前照燈、汽車用的室內燈，車旁燈，方向指示燈，停車燈等各種燈、誘導燈、緊急燈、警告燈、牙科治療用燈、燈籠、提燈、水槽用燈的其他的照明裝置。

1‧‧‧發光二極體燈(照明裝置)

2‧‧‧燈本體(照明裝置本體)

3‧‧‧基板組裝體

5‧‧‧發光二極體

6‧‧‧可撓性印刷基板

6a‧‧‧散熱層

7‧‧‧基體

8‧‧‧連接部

9‧‧‧頂面部

10‧‧‧側面部

10a‧‧‧側緣部

11‧‧‧發光二極體安裝部

13‧‧‧肋

第1圖是表示本發明的實施形態1的發光二極體燈的立體圖。

第2圖是表示於同實施形態1的可撓性印刷基板安裝有發光二極體的狀態的斷面圖。

第3圖是同實施形態1的基板組裝體的立體圖。

第4圖是表示將圖示於第3圖的可撓性印刷基板佈置於材料薄片內的狀態的俯視圖。

第5A圖是模式地表示圖示於第1圖的發光二極體燈的照射區域的前視圖。

第5B圖是模式地表示圖示於第1圖的發光二極體燈的照射區域的俯視圖。

第6圖是同實施形態2的基板組裝體的立體圖。

第7圖是同實施形態3的基板組裝體的立體圖。

第8A圖是同實施形態4的基板組裝體的立體圖。

第8B圖是同實施形態4的基板組裝體的可撓性印刷基板的展開圖。

第9A圖是同實施形態5的可撓性印刷基板的展開圖。

第9B圖是於同實施形態5的可撓性印刷基板形成有肋的狀態的俯視圖。

第9C圖是第9B圖的A-A’線所導致的擴大斷面圖。

第10圖是例示圓錐梯形狀的可撓性印刷基板的立體圖。

第11圖是表示將圖示於第10圖的可撓性印刷基板佈置於材料薄片內的狀態的俯視圖。

1‧‧‧發光二極體燈(照明裝置)

2‧‧‧燈本體(照明裝置本體)

2a‧‧‧燈座螺合部

3‧‧‧基板組裝體

4‧‧‧蓋

5‧‧‧發光二極體

6‧‧‧可撓性印刷基板

7‧‧‧基體

8‧‧‧連接部

9‧‧‧頂面部

10‧‧‧側面部

11‧‧‧發光二極體安裝部

Claims (8)

1. 一種基板組裝體，是由使用於安裝有發光二極體的照明裝置的複數可撓性印刷基板所構成，其特徵為：上述各可撓性印刷基板，是各別具有平板狀的基體，並於該基體的兩端部各別設有與上述照明裝置的供電部連接的連接部，而且上述基體的中間部為在複數處被折彎形成有頂面部及側面部，此等可撓性印刷基板，是大致呈同一形狀，並且使其頂面部交叉成為上下重疊的方式，立體地被裝配者，在上述可撓性印刷基板的上述側面部，沿著側緣部形成有肋。
2. 如申請專利範圍第1項所述的基板組裝體，其中，上述各可撓性印刷基板，是各別具有抗拉強度為400MPa以上，厚度為70μm以上的銅箔所構成的散熱層。
3. 如申請專利範圍第1項所述的基板組裝體，其中，上述複數可撓性印刷基板中，位於最上位的可撓性印刷基板，是於上述頂面部及上述側面部分別設置安裝有上述發光二極體的發光二極體安裝部，而其以外的可撓性印刷基板，是於上述側面部設置安裝有上述發光二極體的發光二極體安裝部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的基板組裝體，其中，上述複數可撓性印刷基板的上述發光二極體安裝部，是被設定成：在安裝有上述發光二極體時，此等發光二極 體的照射區域在周緣部可互相地重疊。
5. 如申請專利範圍第1項所述的基板組裝體，其中，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向大致直角的方向分別延伸設置之大致長方形的上述側面部。
6. 如申請專利範圍第1項所述的基板組裝體，其中，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向鈍角方向分別延伸設置之大致長方形的上述側面部。
7. 如申請專利範圍第1項所述的基板組裝體，其中，上述可撓性印刷基板各別具有：設於中央部分之大致長方形的頂面部，及由該頂面部的兩側朝向鈍角方向分別延伸設置之大致梯形的上述側面部，並藉由使相鄰接之該側面部所對向的邊彼此相抵接，來塞住該相鄰接之側面部間的間隙。
8. 一種照明裝置，其特徵為：於照明裝置本體配置有申請專利範圍第1項所述的上述基板組裝體，且於該基板組裝體安裝有上述發光二極體。