光源装置的制作方法

文档序号:15215863发布日期:2018-08-21 16:51阅读:176来源:国知局

本发明涉及具有LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等半导体发光元件作为光源的光源装置。



背景技术:

以往,以半导体发光元件为光源的光源装置被用作白炽灯和荧光灯的替代品。这种光源装置通常在壳体内内置了用于使半导体发光元件点亮的点亮电路。该点亮电路由在安装基板上安装的多个电子部件构成。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2012-230912号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

另外,作为使光源装置薄型化的方法之一,可以考虑使壳体薄型化的方法。但是,在壳体薄型化时,壳体的内部容积减小,因而存在原本可以内置的点亮电路变得无法被内置的可能性。

鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供内置了点亮电路的薄型的光源装置。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式的光源装置具有至少一个半导体发光元件、多个电子部件、至少一个连接端子和安装基板。多个电子部件中的一部分的电子部件以及至少一个连接端子中的全部连接端子被表面安装在安装基板的一个主面上。多个电子部件中除上述一部分电子部件以外的剩余的电子部件与至少一个连接端子中的任意一个连接端子连接。

发明效果

本发明的光源装置将一部分电子部件以及全部连接端子表面安装在安装基板的一个主面上,将剩余的电子部件与连接端子中的任意一个连接端子连接。因此,能够提供内置了点亮电路的薄型的光源装置。

附图说明

图1是表示实施方式的光源装置的立体图。

图2是表示实施方式的光源装置的分解立体图。

图3是表示实施方式的光源装置的将护罩卸下的状态的俯视图。

图4是沿图3中的A-A线的剖视图。

图5是沿图3中的B-B线的剖视图。

图6是表示实施方式的发光模块的上方立体图。

图7是表示实施方式的发光模块的下方立体图。

图8是表示实施方式的连接端子的立体图。

具体实施方式

下面,根据附图说明本发明的光源装置的实施方式。另外,以下公开的实施方式全部是示例,不能理解为对本发明的光源装置施加限制。

另外,在以下公开的实施方式中,存在省略超过必要程度的详细说明的情况。例如,存在省略关于已经广为公知的事项的详细说明和关于实质上相同的结构的重复说明的情况。这是为了避免说明变得不必要的冗长,使本领域技术人员容易理解。

(整体结构)

图1是表示实施方式的光源装置的立体图。如图1所示,实施方式的光源装置100是作为圆形荧光灯的替代品使用的圆盘形的LED灯。光源装置100例如安装于照明器具(未图示),作为筒灯、壁灯、聚光灯等使用。

图2是表示实施方式的光源装置的分解立体图。如图2所示,光源装置100具有壳体110、散热器120、发光模块130、护罩140等。

(壳体)

壳体110例如是工程塑料或硅酮树脂等具有耐热性的合成树脂制品,具有底板部111、一对的灯头部112和周壁部113。本实施方式的壳体110 是作为工程塑料的一例的聚对苯二甲酸丁二酯树脂制品。

底板部111呈大致圆形板状,在其上表面114设有多个螺纹孔115。

一对的灯头部112以隔着底板部111对置的方式设置在底板部111的外缘部的两个部位。各个灯头部112分别是有底的圆筒形状,在筒底部分分别设有一对的灯头销151。在一个灯头部112设置的一对的灯头销151和在另一个灯头部112设置的一对的灯头销151,以相互平行且朝向相反侧突出的方式设置。

周壁部113沿着底板部111的周缘设置在底板部111的上表面114的外缘部。在由周壁部113围绕而成的第1空间116内收纳了散热器120。并且,在周壁部113的外周面设有多个爪部117,在周壁部113的内周面设有一个突起部118。

壳体110的周壁部113在一个部位具有向内侧凹陷的凹坑部113a。由凹坑部113a包围三边而成的第2空间119是用于收纳后述的电子部件133的空间。

(散热器)

散热器120呈大致圆形板状,配置在壳体110和发光模块130之间。更具体地讲,配置在由壳体110的底板部111、壳体110的周壁部113、和发光模块130的安装基板131包围而成的空间内。

散热器120的上表面(安装基板侧的面)121通过润滑脂(未图示)与发光模块130的安装基板131的下表面131b进行面接触。散热器120和发光模块130通过介入在它们之间的润滑脂而进行热方面连接。

散热器120的下表面122通过润滑脂(未图示)与壳体110的底板部111进行面接触。散热器120和壳体110通过介入在它们之间的润滑脂进行热方面连接。

散热器120例如是铝制品。另外,散热器102不限于铝制品,但优选热传导性良好而且轻量。

在散热器120设有从上表面121一直贯通到下表面122的多个贯通孔123。并且,在散热器120的上表面121设有形状彼此不同的两个突起部124a、124b。

另外,在散热器120的外缘部的一个部位设有形状与壳体110的突起部118的形状对应的凹坑部125。在散热器120被收纳于壳体110的第1空间116内的状态下,壳体110的突起部118和散热器120的凹坑部125嵌合。由此,抑制散热器120在第1空间116内的松动。

在散热器120的外缘部的一个部位设有切口部126。该切口部126是用于收纳后述的电子部件133的空间。

(发光模块)

图3是表示实施方式的光源装置的将护罩卸下的状态的俯视图。如图3所示,发光模块130具有安装基板131、多个半导体发光元件132、多个电子部件133、134、134A、和多个连接端子135、136。

安装基板131例如具有由陶瓷或导热树脂等构成的绝缘层和由铝等构成的金属层的双层构造,呈大致圆形板状。

在安装基板131的上表面(一个主面)131a安装有多个半导体发光元件132、多个电子部件133、134、134A、和多个连接端子135、136。并且,在安装基板131设有与多个半导体发光元件132和多个电子部件134A和多个连接端子135、136连接的布线图案(未图示)。

在安装基板131的下表面131b(与主面131a相反侧的主面)即没有安装多个半导体发光元件132,也没有安装多个电子部件133、134、134A。

各半导体发光元件132及各电子部件133、134、134A通过布线图案及各连接端子135、136与电源线152电连接,电源线152与各灯头销151连接。关于它们的连接方式的详细情况在后面进行说明。

在安装基板131的与散热器120的贯通孔123对应的位置设有贯通孔137(参照图2)。将贯通到贯通孔137及贯通孔123中的螺钉161旋入壳体110的螺纹孔115中,由此将发光模块130及散热器120固定于壳体110。另外,发光模块130及散热器120也可以利用粘接剂或卡合构造安装于壳体110。

在安装基板131的与散热器120的突起部124a、124b对应的位置设有贯通孔138a、138b。在将光源装置100组装好的状态下,贯通孔138a和突起部124a嵌合,贯通孔138b和突起部124b嵌合。通过将嵌合部位设为两处,使安装基板131相对于散热器120不错位移动。并且,通过设置形状不同的贯通孔138a、138b及突起部124a、124b,能够不会搞错安装基板131 相对于散热器120的朝向。

在安装基板131的外缘部的一个部位设有切口部139。该切口部139是用于收纳电子部件133的空间。

壳体110的第2空间119和散热器120的切口部126和安装基板131的切口部139,在使散热器120及安装基板131相对于壳体110对位的状态下完全重叠。壳体110的第2空间119和散热器120的切口部126和安装基板131的切口部139的形状大致一致。

各半导体发光元件132是LED,以使各自的主出射方向朝向护罩140的状态呈矩阵状排列。另外,半导体发光元件132不限于LED,例如也可以是LD(激光二极管)、EL元件(有机电致元件)等。并且,半导体发光元件132的封装的构造可以是炮弹型、表面安装型(Surface Mounted Device:SMD)型、COB(Chip On Board)型、大功率LED型等任意构造。

在各半导体发光元件132产生的热量通过安装基板131传导至散热器120,再从散热器120传导至壳体110,从壳体110向外部散热。如上所述,安装基板131和散热器120、以及散热器120和壳体110分别通过润滑脂进行面接触,因而光源装置100具有较高的散热特性。

另外,也可以使绝缘纸(未图示)等绝缘部件介入在发光模块130和散热器120之间,以便将发光模块130和散热器120电气绝缘。

多个电子部件133、134、134A是用于实现点亮电路的各功能的部件。点亮电路的功能有作为将从商用电源供给的交流电整流成为直流电的整流电路的功能、作为调整通过整流电路被整流后的直流电的电压值的电压调整电路的功能。

点亮电路与灯头销151及半导体发光元件132电连接,通过灯头销151从照明器具(未图示)接受电力,使半导体发光元件132发光。

在本实施方式中,多个电子部件133、134、134A中背部最高的是电子部件133。电子部件133例如是构成平滑电路的电解电容器。另外,关于电子部件133以外的电子部件134、134A,可以举出扼流圈、IC、噪声滤波器、电阻、开关元件(晶体管等)、线圈等。

图4是沿图3中的A-A线的剖视图。图5是沿图3中的B-B线的剖视图。如图4及图5所示,在光源装置100中,背部最高的电子部件133配置在安装基板131的切口部139内。由此,在要安装到安装基板131的上表面131a上时,能够内置背部过高而难以内置的电子部件133。另外,电子部件133的背部的高度是指从主体133a中的导线133b所突出的一侧的端面到其相反侧的端面的距离(在图4中是指用“T”表示的尺寸)。

电子部件133具有大致圆柱形的主体133a、从主体133a的一个端面分别延伸出的一对的导线133b、和覆盖主体133a的外周面的玻璃管133c。各电子部件134具有主体134a和从主体134a延伸出的导线134b。

电子部件133的主体133a的一部分位于安装基板131的切口部139内。并且,电子部件133的主体133a的另外的一部分位于壳体110的第2空间119内,而且位于散热器120的切口部126内。主体133a的一部分及另外的一部分被埋设于安装基板131的上表面131a之下,因而抑制电子部件133从上表面131a突出的突出量。

另外,电子部件133的又一个另外的一部分形成为从切口部139、切口部126及第2空间119伸出的状态。根据这种结构,能够减小切口部139的尺寸,因而能够确保安装基板131的上表面131a的面积较大。

电子部件133以横置姿势被安装于安装基板131。具体地讲,电子部件133以主体133a的长度方向与安装基板131的上表面131a平行的姿势被安装于安装基板131。通过使主体133a的长度方向与安装基板131的上表面131a平行,能够更有效地抑制电子部件133从上表面131a突出的突出量。

另外,也可以是,电子部件133的姿势不一定是主体133a的长度方向与安装基板131的上表面131a平行的姿势。只要电子部件133的主体133a的一部分位于安装基板131的切口部139内,就能够在某种程度上抑制电子部件133的突出量。因此,例如也可以以纵置姿势(主体133a的长度方向与安装基板131的上表面131a平行的姿势),使主体133a的一部分位于安装基板131的切口部139内。

各导线133b以从安装基板131的上表面131a浮起的状态与连接端子135连接。根据这种结构,能够确保导线133b与设于上表面131a的布线图案等的绝缘性。

根据以上的结构,主体133a的至少一部分位于切口部139内的电子部件133,从安装基板131的上表面131a突出的部分的高度减小。因此,如果选择背部较高的电子部件133作为一部分位于切口部139内的电子部件,则能够抑制作为点亮电路整体从安装基板131的上表面131a突出的突出量。由此,能够实现内置了具有背部较高的电子部件133的点亮电路的薄型的光源装置100。

另外,在安装基板131设置的切口部139可以是多个,也可以是使电子部件133的一部分位于这些切口部139的各个切口部中的结构。并且,也可以是使多个电子部件133、134各自的一部分位于一个切口部139内的结构。

(护罩)

护罩140具有圆形板状的主体部141、和从主体部141的外缘部朝向后方延伸的短筒形状的周壁部142,整体上呈碟形状。另外,护罩140的形状不限于上述形状,可以是与壳体110的形状对应的任何形状。

护罩140例如是丙烯树脂、PC(聚碳酸酯)树脂、硅酮树脂等树脂或玻璃等透光性材料制品,是白色半透明的。另外,护罩140不限于半透明,也可以是透明的,颜色可以是无色的,也可以是有色的。另外,也可以对护罩140的表面实施光扩散加工,以便形成用于使出射光扩散的多个凹凸。

护罩140以覆盖发光模块130的状态安装于壳体110的周壁部113。在护罩140的周壁部142的内周面形成有爪卡定部(未图示),用于使在壳体110的周壁部113设置的爪部117卡定。护罩140通过使壳体110的爪部117卡定于爪卡定部而被固定于壳体110。

另外,在本实施方式中,利用爪部117和爪卡定部的卡定构造将护罩140固定于壳体110,但固定方法也可以是螺钉固定、粘接、压入等,还可以组合多种方法。

(主要部分的结构)

电子部件133、134、134A中的一部分电子部件134A以及全部的连接端子135、136被表面安装于安装基板131的上表面131a。具体地讲,这些电子部件134A及连接端子135、136通过基于回流焊的钎焊被表面安装于上表面131a。

说明基于回流焊的钎焊的方法的一例。首先,在安装基板131的上表面131a上放置金属格网(未图示),在设于金属格网的多个开口中分别填充焊膏。由此,使焊锡转印在安装基板131的上表面131a的各规定位置。然后,将电子部件134A及连接端子135、136临时配置在这些规定位置,通过加热使焊膏熔融。由此,电子部件134A及连接端子135、136与安装基板131的上表面131a的布线图案连接。关于加热的方式可以举出红外线方式、热风方式、VPS(气相焊接)方式等。

另外,将电子部件134A及连接端子135、136表面安装于安装基板131的上表面131a的方法,不限于基于回流焊的钎焊。例如,也可以使用导电粘接剂,通过粘接将电子部件134A及连接端子135、136表面安装于安装基板131的上表面131a。另外,还可以使用焊锡以外的低融点导电材料,通过回流焊将电子部件134A及连接端子135、136表面安装于安装基板131的上表面131a。

另一方面,多个电子部件133、134、134A中剩余的电子部件133、134与连接端子135、136任意一个连接端子连接。具体地讲,这些电子部件133、134通过将导线133b、134b插入连接端子135、136中,与所插入的连接端子135、136连接。

图8是表示实施方式的连接端子的立体图。如图8所示,各连接端子135、136是具有相同形状的连接器,具有主体部135a、136a和一对的腿部135b、136b,是将板状的金属片弯折加工而制得的。

主体部135a、136a是截面呈四边形的方筒状,电子部件133、134的导线133b、134b插入到主体部135a、136a的筒内。在主体部135a、136a的侧壁的一面设有U字形的切口部135c、136c,由切口部135c、136c包围三边而成的部分成为舌片135d、136d。

舌片135d、136d作为单侧支撑弹簧发挥作用,被插入到主体部135a、136a的筒内的导线133b、134b被舌片135d、136d按压在主体部135a、136a的内壁上。由此,导线133b、134b不容易从主体部135a、136a脱出。

一对的腿部135b、136b设置在主体部135a、136a的筒轴方向的两端部。各连接端子135、136在一对的腿部135b、136b通过基于回流焊的焊锡与安装基板131的布线图案连接。

电子部件133的导线133b呈直线状,以与安装基板131的上表面131a平行的姿势、与被表面安装于安装基板131的上表面131a上的连接端子135 连接。如上所述,导线133b通过将导线133b插入主体部135a的机械式连接方法与连接端子135连接。另外,连接导线133b和连接端子135的方法,也可以采用该方法以外的机械式连接方法(例如铆接)进行连接。此外,还可以采用钎焊等非机械式的方法进行连接。

如上所述,本发明的一个方式的光源装置100具有至少一个半导体发光元件132、多个电子部件133、134、134A、至少一个连接端子135、136、和安装基板131。一部分的电子部件134A以及全部的连接端子135、136被表面安装在安装基板131的上表面131a上。剩余的电子部件133、134与连接端子135、136中任意一个连接端子连接。

根据这种结构,电子部件133、134、134A和连接端子135、136不从安装基板131的下表面131b突出。因此,能够在与安装基板131的上表面131a正交的方向上减小发光模块130的尺寸。因此,在壳体110内较狭窄的空间中也能够内置发光模块130,能够使光源装置100薄型化。并且,电子部件133、134、134A和连接端子135、136不从安装基板131的下表面131b突出,因而能够使安装基板131的下表面131b和散热器120的上表面121进行面接触。

与此相对,例如通过基于流体焊接的钎焊将电子部件133、134安装在安装基板131的上表面131a上。这样,电子部件133、134的导线133b、134b从安装基板131的下表面131b突出。因此,这些导线133b、134b成为障碍,不能将发光模块130内置在壳体110中。

另外,在本发明的一个方式的光源装置100中,电子部件134A以及连接端子135、136通过基于回流焊的钎焊被表面安装在安装基板131的上表面131a上。根据这种结构,能够高密度地安装电子部件133、134、134A。并且,在将电子部件134A安装于安装基板131时热应力(heat stress)较小。

另外,在本发明的一个方式的光源装置100中,电子部件133、134具有主体133a、134a、和从主体133a、134a延伸出的导线133b、134b。电子部件133、134通过将导线133b、134b插入至少一个的连接端子135、136中任意一个连接端子,与所插入的连接端子135、136连接。根据这种结构,电子部件133、134和连接端子135、136的连接作业容易进行。

[变形例]

以上根据实施方式说明了本发明的结构,但本发明不限于上述实施方式。并且,上述的实施方式所记载的材料、数值等仅用于示例优选的方式,不能限定于此。另外,能够在不脱离本发明的技术思想范围的范围中对光源装置的结构适当进行变更。

本发明的光源装置能够广泛应用于所有的照明用途。

标号说明

100光源装置;110壳体;111底板部;112灯头部;113周壁部;113a凹坑部;114上表面;115螺纹孔;116第1空间;117爪部;118突起部;119第2空间;120散热器;121上表面;122下表面;123贯通孔;124a突起部;124b突起部;125凹坑部;126切口部;130发光模块;131安装基板;131a上表面(一个主面);131b下表面(相反侧的主面);132半导体发光元件;133、134电子部件(剩余的电子部件);134A电子部件(一部分的电子部件);135、136连接端子;135a、136a主体部;135b、136b腿部;135c、136c切口部;135d、136d舌片;137贯通孔;138a贯通孔;138b贯通孔;139切口部;140护罩;141主体部;142周壁部。

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