特許 6489843 光源ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6489843

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】光源ユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/19 20180101AFI20190318BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20190318BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20190318BHJP

【ＦＩ】

   F21S43/19

   F21W103:20

   F21Y115:10

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-12219(P2015-12219)

(22)【出願日】2015年1月26日

(65)【公開番号】特開2016-139469(P2016-139469A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年12月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081433

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 章夫

(72)【発明者】

【氏名】相磯 良明

(72)【発明者】

【氏名】内野 光二

(72)【発明者】

【氏名】中村 弘美

(72)【発明者】

【氏名】大坪 高之

【審査官】 下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２５４６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３５８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２０１５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４３６０２８５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第０８１８６８４９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開昭５８−２１９７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６２２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４６４４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ４３／１９

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂成形体にレーザ光照射して前面に第１回路パターンが形成されたベース部と、このベース部に搭載されて前記第１回路パターンに電気接続される発光素子とを備える光源ユニットであって、前記ベース部は所定方向に向けられて前記発光素子を搭載する搭載面部と、前記搭載面部に面交差した状態で連絡されている側壁面部を備えて前記搭載面部を頂とする凸状に形成されており、前記側壁面部は前記搭載面部に対して鈍角で交差する傾斜面として形成されていることを特徴とする光源ユニット。

【請求項2】

前記ベース部は、複数の搭載面部と複数の側壁面部が並んだ状態で一体に形成されている請求項１に記載の光源ユニット。

【請求項3】

前記複数の搭載面部は前記所定方向の異なる位置に配置されている請求項２に記載の光源ユニット。

【請求項4】

前記搭載面部は前記発光素子を面実装するための搭載ランドを備え、前記搭載面部には前記ベース部を厚み方向に貫通して後面側からレーザ光が照射可能なレーザ照射孔が開口されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光源ユニット。

【請求項5】

前記搭載面部は前記搭載ランドの下部領域に、前記発光素子の実装時のリフロー材の流下を阻止するためのリフロー阻止部を備えることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。

【請求項6】

前記搭載面部は、前記第１回路パターンの一部で形成されて前記発光素子から出射された光を反射するリフレクタ層を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光源ユニット。

【請求項7】

前記ベース部は後面に前記第１回路パターンに電気接続された第２回路パターンを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光源ユニット。

【請求項8】

前記ベース部の後面には前記第２回路パターンの一部で形成されたヒートシンク層を備えることを特徴とする請求項７に記載の光源ユニット。

【請求項9】

前記ベース部の後面には前記第２回路パターンに電気接続される電子部品が搭載されていることを特徴とする請求項７または８に記載の光源ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は回路基板に発光素子を搭載した光源ユニットに関し、特に車両用灯具の光源として構成することが好ましい光源ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両用灯具の多くは、灯具ボディと、レンズあるいは透光カバー等の透光部材からなる灯具ハウジング内に光源ユニットを内装し、当該光源ユニットで発光された光を透光部材から照射する構成がとられている。近年、車両用灯具のデザインの多様性に対応すべく、灯具ハウジングおよび透光部材の形状も複雑化され、これに伴って光源ユニットも光軸方向の異なる位置に発光素子を配設した階段構成のものが提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１では、複数の発光素子を搭載したフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）を厚み方向に階段状に曲げて灯具ハウジングに内装し、灯具ハウジングに配設されているベース部材に当該ＦＰＣを固定支持した光源ユニットが提案されている。そのため、この光源ユニットは、ＦＰＣを一定の状態に曲げてベース部材に固定支持することが難しく、ＦＰＣに搭載した複数の発光素子の光軸を灯具光軸方向に揃えて灯具の配光特性を高精度に設定することが難しい。

【0004】

このようなＦＰＣ構造の光源ユニットの配光特性を改善するために、ＦＰＣに代えて表面にメッキ等による回路パターンを形成した樹脂成形体を用いた光源ユニットが考えられている。特許文献２には、このような樹脂成形体の例として、金属錯体とベース樹脂をハイブリッド化した特殊樹脂を用いて射出成形し、得られた樹脂成形体の一部にレーザ光を照射して金属錯体の触媒活性を高め、レーザ光照射部のみに無電解メッキ膜を形成して回路パターンを構成したものが提案されている。このような回路パターンと樹脂構造体を複合化した樹脂成形体は、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）とも称せられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２３２３０５号公報

【特許文献2】特開２０１４−２１３５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２の樹脂成形体を、特許文献１のような階段状をした光源ユニットに適用しようとすると、当該樹脂成形体は発光素子を搭載する搭載面部と、隣接する搭載面部の間に存在する階段状の側壁面部とがほぼ直角方向に向けられることになる。そのため、樹脂成形体の搭載面部と側壁面部にわたって回路パターンを形成する際には、搭載面部と側壁面部に対してレーザ光がほぼ直角方向から照射されるように樹脂成形体の傾き状態を変化させながらレーザ光を照射することが必要になる。あるいは、樹脂成形体を固定支持した場合には、レーザ光の照射方向を変化させながら搭載面部と側壁面部に照射することが必要になる。そのため、樹脂成形体に配線回路を形成する工程が煩雑になるとともに、高い精度の回路パターンを形成することが難しい。

【0007】

本発明の目的は、樹脂成形体の回路パターンを容易に形成することが可能な光源ユニットを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の光源ユニットは、樹脂成形体にレーザ光照射して前面に第１回路パターンが形成されたベース部と、このベース部に搭載されて第１回路パターンに電気接続される発光素子とを備える光源ユニットであり、ベース部は所定方向に向けられた発光素子を搭載する搭載面部と、この搭載面部に面交差した状態で連絡される側壁面部を備えて前記搭載面部を頂とする凸状に形成されており、側壁面部は搭載面部に対して鈍角で交差する傾斜面として形成されていることを特徴とする。

【0009】

本発明において、搭載面部は発光素子を面実装するための搭載ランドを備え、搭載面部にはベース部を厚み方向に貫通して後面側からレーザ光が照射可能なレーザ照射孔が開口されることが好ましい。また、搭載面部は搭載ランドの下部領域に、発光素子の実装時のリフロー材の流下を阻止するためのリフロー阻止部を備えることが好ましい。さらに、搭載面部は、第１回路パターンの一部で形成されて発光素子から出射された光を反射するリフレクタ層を備えることが好ましい。

【0010】

また、本発明の光源ユニットは、ベース部は後面に第１回路パターンに電気接続された第２回路パターンを備えることを特徴とする。その上で、ベース部の後面には第２回路パターンの一部で形成されたヒートシンク層を備えることが好ましい。あるいは、ベース部の後面には第２回路パターンに電気接続される電子部品が搭載されることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ベース部は搭載面部に面交差する側壁面部の傾斜角が鈍角であるので、ベース部をＭＩＤ技術により製造する際に、ベース部に対して固定した方向からレーザ光を照射することができる。したがって、ベース部の前面に第１回路パターンを形成する際に、ベース部に対して照射するレーザ光の照射方向を変化させ、あるいはベース部をレーザ光の照射方向に対して姿勢変化させることが不要となり、第１回路パターンを容易に製造することができる。

【0012】

本発明によれば、ベース部の後面に第２回路パターンを形成する際においても、ベース部に対して照射するレーザ光の照射方向を変化させ、あるいはベース部をレーザ光の照射方向に対して姿勢変化させることが不要となり、第２回路パターンを容易に製造することができる。
することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明を適用したＴＳＬの概略断面図、ＬＥＤの外観斜視図、ベース部の一部の拡大断面図。

【図2】ベース部の前面方向の概略斜視図。

【図3】ベース部の一部の前面図。

【図4】ベース体にレーザ光を照射する状態を示す概念図。

【図5】搭載面部の拡大前面図とＢ１−Ｂ１線断面図。

【図6】リフロー材の流下を説明する概念図とランドの変形例の前面図。

【図7】ダミーパターンを用いた電解メッキ法を説明するベース部の一部の前面図。

【図8】給電パターンと発光回路の概略斜視図。

【図9】ベース部の第１の変形例の搭載面部の前面図とＢ２−Ｂ２断面図。

【図10】第１の変形例の他の例の搭載面部の前面図。

【図11】ベース部の第２の変形例の搭載面部の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の光源ユニットを自動車の標識灯としてのターンシグナルランプ（ＴＳＬ）に適用した実施形態の概略断面図である。ランプボディ１０１と透光カバー１０２とで灯具ハウジング１００が構成されており、この灯具ハウジング１００内に光源ユニット１が内装されている。この光源ユニット１は樹脂成形体に配線回路を一体形成したＭＩＤ構造のベース部２と、このベース部２に搭載された複数の半導体発光素子、ここではチップ状をした発光ダイオード（ＬＥＤ）３を含んで構成されている。

【0015】

前記ＴＳＬの透光カバー１０２はアンバー色をした透光樹脂で形成されており、ＴＳＬが装着される自動車の車体の曲面形状に倣うような曲面状の板部材として形成されている。そして、前記光源ユニット１の複数のＬＥＤ３はランプ光軸Ｌｘと直交する方向に配列されているが、各ＬＥＤ３は前記透光カバー１０２の曲面形状に対応するように、ＴＳＬの光照射方向であるランプ光軸Ｌｘに沿って光軸方向位置が相違された階段状に配設された構成がとられている。

【0016】

前記ＬＥＤ３は、図１（ｂ）に裏面側から見た斜視図に示すように、矩形のチップ体３１の表面が発光面３２として構成され、裏面には一対の正負電極３３と、ヒートシンク電極３４が形成されている。前記発光面３２は破線で示すようにドーム状に形成されている。前記正負電極３３は両者間に所要の電流を給電することによって発光面３２において発光させるものである。前記ヒートシンク電極３４は発光時に発生した熱を放熱させるものであり、電気的にはフローティング状態にあるがここではヒートシンク電極と称している。

【0017】

前記ベース部２はＭＩＤ構造として構成されており、ベース部２の前面、すなわちＴＳＬの前方に向けられた側の面と、ベース部２の後面、すなわちＴＳＬの後方に向けられた側の面にそれぞれ回路パターン４が形成されている。ここではベース部２の前面に形成されている回路パターン４を第１回路パターン４Ｐ１と称し、後面に形成されている回路パターンを第２回路パターン４Ｐ２と称する。

【0018】

これら第１と第２の回路パターン４Ｐ１，４Ｐ２は、特許文献２に記載のＭＩＤ構造と同様の技術によって形成されており、図１（ｃ）に一部の拡大断面を示すように、金属錯体とベース樹脂をハイブリッド化した樹脂を射出成形した樹脂成形体２１（ここではベース体２１と称する）の前面と後面のそれぞれにレーザ光を所要のパターンに照射して金属錯体の触媒活性を高め、レーザ光照射部のみに破線で示す無電解メッキ膜２２ａを形成する。さらに、ここではこの無電解メッキ膜２２ａを利用して電解メッキを行うことで、導電率の高い導電層からなる電解メッキ膜２２ｂを形成し、前記した第１と第２の回路パターン４Ｐ１，４Ｐ２を形成している。この実施形態では、ベース体２１の素材としてナイロンＭＤＸ６を用いている。この素材は絶縁性が高いので、形成した各回路パターン４Ｐ１，４Ｐ２の相互絶縁が保持される。

【0019】

図２は前記ベース部２を前面側から見た概略斜視図、図３はその一部の前面図である。前記ベース部２は、ＴＳＬのランプ光軸Ｌｘの方向に向けられてそれぞれＬＥＤ３を搭載する略矩形平面状をした複数の搭載面部２３を備えている。これら複数の搭載面部２３は、ランプ光軸Ｌｘと直交する方向に配列されるとともに、各搭載面部２３のランプ光軸Ｌｘ方向の位置はそれぞれ異なる位置となるように階段状に配置されている。

【0020】

また、前記ベース部２は、前記複数の搭載面部２３を相互に連絡させるための側壁面部２４を備えており、この側壁面部２４によって前記複数の搭載面部２３は一体化されたベース部２として構成されている。これらの側壁面部２４は前記各搭載面部２３を頂面とするピラミッド状（四角錐状）に形成されている。すなわち、側壁面部２４は搭載面部２３の上下、左右の各辺からそれぞれ上下方向および左右方向に拡大するように傾斜された斜面部として形成されている。そして、後述するように、前記側壁面部２４が前記搭載面部２３に対して交差する角度θｘは鈍角、すなわち直角よりも大きな角度に設計されている。ここでは、側壁面部２４は搭載面部２３に対して１２０°で交差する斜面部として構成されている。

【0021】

さらに、前記ベース部２は、前面側から見たときに、前記側壁面部２４の上下の各辺から前記搭載面部２３と平行に向けてそれぞれ上下に所要寸法で延長されたフランジ状の回路面部２５を備えている。この回路面部２５については後述する。その上で、前記ベース部２の左右の各辺には所要形状のブラケット片２６が一体形成されており、このブラケット片２６が前記灯具ボディ１０１にネジ等によって固定されることでベース部２は前記灯具ハウジング１００内に固定支持されている。

【0022】

前記ベース部２の前面に前記第１回路パターン４Ｐ１を形成する際のＭＩＤ技術でのレーザ光の照射に際しては、図４に概念図を示すように、ベース体２１の前方に向けられた搭載面部２３をレーザ光の照射方向に対して垂直方向に向けると、各搭載面部２３の間に存在している側壁面部２４は、前記したように搭載面部２３に対して鈍角θｘで交差されているので、当該レーザ光の照射方向に対して直角よりも小さい角度に向けられることになる。本発明者の検討によれば、前記角度θｘは１２０°よりも大きくし、ベース部２に対するレーザ光の照射角度を６０°未満にすることが好ましい。

【0023】

したがって、照射されるレーザ光に対してベース体２１の姿勢を一定に保持していても、搭載面部２３と側壁面部２４、さらには図４には示されないが回路面部２５に対してもレーザ光を所要のパターンに照射することが可能となり、レーザ光をベース体２１に対して照射する際に、レーザ光の照射方向を変化させることが不要になり、あるいはベース体２１をレーザ光の照射方向に対して姿勢変化させることが不要となり、ベース部２の第１回路パターン４Ｐ１を容易に製造することができる。

【0024】

前記ベース体２１の後面に第２回路パターン４Ｐ２を形成する際も同様であり、図示は省略するが、各搭載面部２３の後面をレーザ照射方向と垂直方向に向けることにより、当該搭載面部２３の後面および側壁面部２４と回路面部２５の後面に対して容易にレーザ光の照射が可能であり、ベース部２の第２回路パターン４Ｐ２を容易に形成することができる。

【0025】

図５（ａ），（ｂ）は図３に示した前記搭載面部２３の拡大図と、Ｂ１−Ｂ１線断面図である。前記搭載面部２３には、一対の矩形をした導電層を所要の間隔で上下方向に配列した搭載ランド４１と、これら搭載ランド４１に隣接配置されたヒートシンクランド４２が形成されている。これらの搭載ランド４１とヒートシンクランプ４２は前記第１回路パターン４Ｐ１の一部で構成されている。

【0026】

また、図３において、前記搭載ランド４１から延長された導電層からなる接続パターン４３は前記側壁面部２４の前面に所要パターンで形成されており、この接続パターン４３も前記第１回路パターン４Ｐ１の一部で形成される。この接続パターン４３は前記ベース部２の上下に配設した前記回路面部２５の領域にわたって形成されている。

【0027】

前記搭載面部２３では、前記搭載ランド４１にはそれぞれＬＥＤ３の裏面に配設されている正負電極３３が面実装される。前記ヒートシンクランド４２には、前記ＬＥＤ３の裏面に形成されているヒートシンク電極３４が面実装される。これら搭載ランド４１とヒートシンクランド４２に対するＬＥＤ３の面実装にはレーザリフロー法が採用されている。このレーザリフローを実現するために、図５（ａ），（ｂ）に示したように、前記搭載ランド４１と前記ヒートシンクランド４２の一部にはベース部２を厚み方向に貫通するレーザ照射孔Ｈが開口されている。

【0028】

このレーザ照射孔Ｈを設けることにより、ＬＥＤの面実装時には、図５（ｂ）に示すように、ベース部２（ベース体２１）の後面側からレーザ光を照射し、レーザ照射孔Ｈを通してＬＥＤ３の正負電極３３にレーザ光を直接照射する。これにより、レーザ光エネルギによってＬＥＤ３の正負電極３３を加熱し、その熱により半田等のリフロー材を溶融してレーザリフロー法による面実装が可能になる。これはヒートシンク電極３４およびヒートシンクランド４２におけるリフローについても同じであり、ヒートシンクランド４２に開口されたレーザ照射孔Ｈを通してレーザ光照射によりヒートシンク電極３４を加熱してリフローを実行する。

【0029】

このリフローに際し、搭載面部２３が鉛直に近い状態でリフロー材を溶融することが避けられないような場合には、図６（ａ）に概念図を示すように、リフロー時にリフロー材が溶融されると、搭載ランド４１やヒートシンクランド４２の表面をリフロー材が流下され、これと一体的にＬＥＤ３も下方に移動される状態が生じることがある。このような状態では、搭載ランド４１やヒートシンクランド４２に対して正負電極３３やヒートシンク電極３４を適切に実装することが困難になる。

【0030】

この実施形態では、搭載ランド４１とヒートシンクランド４２にレーザ照射孔Ｈを開口しており、しかもこのレーザ照射孔Ｈを各ランド４１，４２の下寄りの位置に開口している。そのため、リフロー時に各ランド４１，４２においてリフロー材が溶融されても、リフロー材はレーザ照射孔Ｈによって流下が阻止されることになる。これにより、搭載しようとするＬＥＤがリフロー材と一体となって搭載ランド４１やヒートシンクランド４２の面に沿って下方に移動されることが防止され、ＬＥＤ３を搭載面部２３の所定位置に正確に面実装することが可能になる。すなわちレーザ照射孔Ｈはサーマルランドとして、本発明におけるリフロー阻止部として構成される。

【0031】

このサーマルランド、すなわちリフロー阻止部は搭載ランド４１やヒートシンクランド４２を流動されるリフロー材がこれらのランド４１，４２の下側領域まで流下しないような構成とすればよいので、ランドの下側領域の導電層を除去した構成であってもよい。例えば、図６（ｂ）の例では、搭載ランド４１に接続されている接続パターン４３を搭載ランド４１の上側となる領域において接続するパターン形状としたものであり、搭載ランド４１の表面を流下されるリフロー材が接続パターン４３を伝わって下側の領域にまで流下されることが阻止できる。また、ヒートシンクランド４２では下縁の中央部に切欠き４２ａを形成することで下縁からのリフロー材の流下が阻止される。

【0032】

前記側壁面部２４ないし前記回路面部２５にわたって形成される接続パターン４３は、回路面部２５において図３に示すベース部２を厚み方向に貫通するスルーホール４５によってベース部２の後面側の第２回路パターン４Ｐ２に電気接続されている。このスルーホール４５は、前記無電解メッキ層２２ａをベース体２１の厚み方向に貫通するように形成することにより構成できる。この無電解メッキ層２２ａからなるスルーホール４５は、ベース体２１に開口した貫通孔に充填される構成、あるいは当該貫通孔の内周面に層状に形成される構成であってもよい。

【0033】

ここで、前記したように前記第１回路パターン４Ｐ１は、無電解メッキ層２２ａを利用した電解メッキ法による電解メッキ層２２ｂで形成している。この電解メッキ法において、互いに絶縁された状態に形成される複数の第１回路パターン４Ｐ１を電解メッキ法で形成する際には、ダミーパターンを利用した技術がある。この技術は、複数の回路パターンをダミーパターンにより相互に電気接続しておき、このダミーパターンを利用して全ての回路パターンに同時に通電を行って電解メッキ法で導電層を形成し、電解メッキ後にダミーパターンを切断する等して除去し、各回路パターンを絶縁させる技術である。

【0034】

この技術においては、通常では隣接する回路パターンが互いに近接される箇所にダミーパターンを形成することが行われるため、複数のダミーパターンが必要とされる場合には、これらのダミーパターンが散在した状態で形成され、結果として電解メッキ後におけるダミーパターンの除去作業が煩雑になることは避けられない。

【0035】

ここでは、図７（ａ）に図３のＡ部を拡大して示すように、回路面部２５に形成されている全ての接続パターン４３をベース部２の一部、すなわち前記Ａ部においてダミーパターンＤＰによって接続させている。すなわち、接続パターン４３をベース部２の後面の第２回路パターン４Ｐ２に接続させている複数のスルーホール４５からそれぞれダミーパターンＤＰをＡ部にまで延長し、この延長した端部（以下、延長端部と称する）において各ダミーパターンＤＰを相互に電気接続している。これらのダミーパターンＤＰは第１回路パターン４Ｐ１の無電解メッキ層２２ａの一部として形成される。

【0036】

これにより、全ての接続パターン４３はダミーパターンＤＰの延長端部において相互に電気接続されることになり、いずれかの接続パターン４３に電解メッキ時に通電したときには、他の接続パターン４３も同時に通電され、全ての接続パターン４３において電解メッキ層２２ｂが一括形成される。そして、電解メッキ後においては、図６（ｂ）のように、ダミーパターンＤＰの延長端部が存在する回路面部２５の一部２５ａを鎖線箇所で切断する等して除去することにより、各接続パターン４３を相互に絶縁状態とすることができる。これにより、ダミーパターンＤＰの除去作業はベース部２の１箇所に対して行うだけでよく、簡易に行うことができる。このことは、詳細な説明は省略するが、ベース部２の後面に形成される第２回路パターン４Ｐ２についても同様である。

【0037】

前記ベース部２の後面に形成される第２回路パターン４Ｐ２の一部は、前記スルーホール４５によって前記第１回路パターン４Ｐ１の接続パターン４３に電気接続された給電パターン４４として構成されている。図８はベース部２を後面側から見たときの一部の斜視図であり、当該第２回路パターン４Ｐ２の一部で構成されている給電パターン４４は、主に前記ベース部２の回路面部２５の後面に形成されている。また、給電パターン４４の一部は前記側壁面部２４の後面の領域まで延長されている。

【0038】

そして、前記回路面部２５の後面には、前記給電パターン４４によって半導体能動素子５１、チップ抵抗やチップコンデンサ等の受動素子５２、その他を含む電子部品５を実装することが可能なランド（図示せず）が一体に形成されており、これらのランドにそれぞれ電子部品５が実装され、これらで前記ＬＥＤ３を発光させるための発光回路が構成されている。

【0039】

また、前記電子部品として、電源コネクタ５３が前記給電パターン４４に実装されている。この電源コネクタ５３には外部電源に接続されている外部コネクタ５４が嵌合され、前記電源コネクタ５３を介して前記給電パターン４４に外部電源を供給することが可能とされている。

【0040】

ベース部２の第２回路パターン４Ｐ２からなる給電パターン４４と電子部品５により発光回路が構成され、かつ外部電源が接続されることにより、当該発光回路で生成された発光電力は給電パターン４４からベース部２の前面側の接続パターン４３に給電され、さらに搭載面部２３の搭載ランド４１にまで給電される。これにより、複数のＬＥＤ３は一括して、あるいは選択的に発光回路によって発光制御され、所要の光度、タイミングで発光制御されることになる。

【0041】

このように、実施形態の光源ユニットは、搭載面部２３に面交差する側壁面部２４の交差角、換言すれば傾斜角が直角以上の鈍角であるので、ベース部２をＭＩＤ技術により製造する際に、ベース体２１の前面または後面に対して一方向からレーザ光を照射することができる。したがって、ベース体２１の前面に第１回路パターン４Ｐ１を形成する際、あるいはベース体２１の後面に第２回路パターン４Ｐ２を形成する際に、ベース体２１に対して照射するレーザ光の照射方向を変化させることが不要となり、あるいはベース体２１をレーザ光の照射方向に対して姿勢変化させることが不要となり、回路パターンを容易に製造することができる。

【0042】

本発明の光源ユニットでは、ベース部を次のように構成することも可能である。図９（ａ），（ｂ）はベース部２の第１の変形例としての搭載面部２３の前面図とＢ２−Ｂ２線断面図である。ここではベース部２の搭載面部２３を所要の凹状曲面、例えば回転放物面の一部として形成しておき、この搭載面部２３の前面に形成する第１回路パターン４Ｐ１の一部をリフレクタ層６１として構成している。

【0043】

この例では、一対の搭載ランド４１にそれぞれ接続される各接続パターン４３の一部の縦横寸法を拡大することによって、一対の搭載ランド４１の上下両側に離間した状態で一対のリフレクタ層６１を形成している。このリフレクタ層６１は搭載ランド４１と一体に形成されているので、ＭＩＤ技術における電解メッキが可能である。なお、この場合には、搭載ランド４１とリフレクタ層６１を構成する第１回路パターン４Ｐ１は、導電率が高く、かつ光反射率の高い素材で形成することが好ましい。

【0044】

前記リフレクタ層６１は前記搭載ランド４１と別体に形成されてもよい。別体に形成される場合には、リフレクタ層６１は搭載ランド４１とは電気的に絶縁された状態で形成されることになるので、前記したようなダミーパターンＤＰを利用して搭載ランド４１と同時に電解メッキ法によって形成することが好ましい。

【0045】

このように第１回路パターン４Ｐ１によって構成されるリフレクタ層６１を備えることにより、ＬＥＤ３から出射した光をリフレクタ層６１において前方に向けて反射し、所要の配光を得ることが可能になる。また、この構成では、ベース部２とは別部材のリフレクタが不要になるので、ＴＳＬの構成部品点数が削減でき、構造の簡易化、低価格化が実現できる。

【0046】

また、リフレクタ層を搭載ランド４１とは電気的に絶縁された状態で形成するときには、図１０に示すように、リフレクタ層６２をヒートシンクランド４２と一体に形成してもよい。これにより、リフレクタ層６２によるＬＥＤ３の光反射が実現できるとともに、ヒートシンクランド４２の面積がリフレクタ層６２によって拡大されるので、リフレクタ層６２をヒートシンクとして兼用し、ヒートシンクランド４２によるＬＥＤ３の放熱効果が増大される。

【0047】

ベース部２の第２の変形例として、図１１（ａ）に搭載面部２３を含む領域の断面図を示すように、ベース部２の搭載面部２３ないしは側壁面部２４にわたる領域の後面に、前記第２回路パターン４Ｐ２の一部を利用して前記給電パターン４４とは電気的に絶縁されているヒートシンク層６３を形成してもよい。このヒートシンク層６３はベース体２１を厚み方向に貫通する１以上の伝熱スルーホール６４により、ベース部２の前面に形成されている前記ヒートシンクランド４２に連通させている。

【0048】

このヒートシンク層を６３設けることにより、ＬＥＤ３で発生した熱をヒートシンク電極３４からヒートシンクランド４２に伝熱し、さらに伝熱スルーホール６４を通してヒートシンク層６３にまで伝熱させ、ヒートシンク層６３から有効に放熱させることが可能になる。ヒートシンク層６３はベース部２の後面に存在しているので、放熱時にベース部２の前面に存在するＬＥＤ３に熱影響を与えることはない。

【0049】

ここで、図１１（ｂ）に同様の断面図を示すように、ベース体２１の搭載面部２３ないし側壁面部２４を含む所要の領域の後面に微小な凹凸２７を形成し、この凹凸２７の表面にヒートシンク層６５を形成してもよい。このヒートシンク層６５は、微小な凹凸２７の表面形状によって表面積が拡大されるので、図１１（ａ）に示した平面構造のヒートシンク層６３に比較してより高い放熱効果を得ることができる。

【0050】

本発明の光源ユニットにかかるベース部は、１つ以上のＬＥＤを搭載する搭載面部と、この搭載面部に面交差した状態で連絡される側壁面部を有して、ベース部の一部が段状あるいは階段状、さらにはメサ状に形成される構成であれば、本発明を適用することができる。特に、レーザ光を利用したＭＩＤ技術により製造されるベース部を備える光源モジュールであれば本発明を同様に適用することができる。

【0051】

以上の実施形態は、本発明の光源ユニットを自動車のＴＳＬの光源モジュールに適用した例を示したが、他の灯具の光源ユニットとしての適用も可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ 光源ユニット
２ ベース部
３ 発光素子（ＬＥＤ）
４（４Ｐ１，４Ｐ２） 回路パターン
５ 電子部品
２１ ベース体
２２ａ 無電解メッキ層
２２ｂ 電解メッキ層
２３ 搭載面部
２４ 側壁面部
２５ 回路面部
２６ ブラケット
２７ 凹凸
３１ チップ
３２ 発光面
３３ 正負電極
３４ ヒートシンク電極
４１ 搭載ランド
４２ ヒートシンクランド
４３ 接続パターン
４４ 給電パターン
４５ スルーホール
６１〜６４ ヒートシンク層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】