(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の発光装置においては、発光素子と接続端子が上下に重なる位置に配置されている。そのため、発光素子からの熱が接続端子の収容される空間にこもりやすく、放熱性の点で問題があった。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題は、本発明に係る発光装置によれば、
電気回路を構成する導電性部材と、前記導電性部材
の一部をインサートすることにより前記導電性部材を保持する保持部材と、前記導電性部材に
取り付けられる発光素子と、を備え、前記導電性部材は、
前記保持部材にインサートされる回路部と、
該回路部と接続
し、前記発光素子が取り付けられる電極パッドと、
前記導電性部材を外部の電源と接続する
接続端子と、を備え、
前記回路部は、前記電極パッドを前記接続端子と接続しており、前記保持部材は、
前記回路部を保持
し、一方の端部から前記接続端子が延出する実装部と、
一方の端部が開口された中空の箱体に形成され、前記実装部から延出する前記
接続端子を
前記中空の箱体の内部に収容する収容部と、を備え、前記実装部
の一方の端部が前記収容部
の他方の端部と接続されており、前記保持部材において、前記発光素子が取り付けられる側の面を上面とし、該上面の反対側の面を下面とし、前記上面から前記下面に至る方向を下方向とし、前記下面から前記上面に至る方向を上方向としたときに、前記回路部から前記実装部の下面にかけて上下方向に延在する孔が形成されており、前記回路部と前記実装部の下面の間の距離は、前記回路部と前記実装部の上面の間の距離よりも大きいことにより解決される。
上記の発光装置によれば、実装部と収容部が上下に重ならない位置に設けられているため、実装部の熱が収容部にまで伝わりにくくなる。そのため、収容部の中に熱がこもりにくくなる。これにより、発光装置の放熱性を高めることができる。
また、保持部材の成形時に実装部を支持する支持部材を取り除いた際にできる孔と、実装部との距離を離すことによって、孔から浸入した水等の液体が導電性部材まで到達することを抑制できる。これにより、発光装置の防水性を高めることができる。
【0007】
上記の発光装置において、前記実装部の上面と前記収容部の上面とが略同一平面上にあり、前記導電性部材は
、前記
電極パッドが前記
接続端子よりも上方にあ
ると好適である。
このように、実装部と収容部の上面を略同一平面としたことにより、実装部に発光素子を取り付けるためのリフロー加工が容易となる。
【0009】
上記の発光装置において
、前記孔は、閉塞部材により閉塞されると好適である。
こうすることで、保持部材の成形時に実装部を支持する支持部材を取り除いた際にできる孔からの水等の液体の浸入を抑制できる。これにより、発光装置の防水性を高めることができる。
【0010】
上記の発光装置において、前記実装部は、ヒートシンク部を有すると好適である。
こうすることで、実装部からの放熱性を向上できる。これにより、発光装置の温度上昇を抑制し、安定性を高めることができる。
【0011】
上記の発光装置において、前記導電性部材は、
前記回路部と前記接続端子との間に、上下
方向に延出した上下延出部
を有し、前記上下延出部の一端
が前記回路部と
連結され、前記上下延出部の他端
が前記接続端子と連結
されていると好適である。
こうすることで、発光装置の設計自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、発光装置の放熱性を高めることができる。
本発明の一側面によれば、実装部に発光素子を取り付けるためのリフロー加工が容易となる。
本発明の一側面によれば、発光装置の防水性を高めることができる。
本発明の一側面によれば、実装部における放熱性を向上できる。
本発明の一側面によれば、発光装置の設計自由度を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、
図1乃至
図15を参照しながら、本発明の実施の形態(以下、本実施形態)に係る発光装置について説明する。発光装置は、例えば車両の内装等に搭載されるものである。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
また、以下では、発光装置において発光素子が取り付けられる面を上面、上面と接続する面を側面、上面と対向する面を下面とする。そして、上面から下面に至る方向を下方向、下面から上面に至る方向を上方向とする。
【0015】
[第1の実施形態]
図1乃至
図12を参照しながら、第1の実施形態に係る発光装置1の製造工程と、発光装置1の構成について説明する。
【0016】
[第1の工程]
図1に示されるように、まず、導電性材料からなる導電性部材ロット10を形成する。例えば、導電性部材ロット10は、型成形により形成されることとしてもよいし、打ち抜き成形と曲げ加工により形成されることとしてもよい。
なお、導電性材料には、銅、鋼、アルミニウム等の金属を用いることとしてよい。
【0017】
図1に示されるように、導電性部材ロット10には、1つの発光装置1に用いられる導電性部材11が連結部15により複数連結されている。
図1及び
図2に示されるように、それぞれの導電性部材11は、回路部12、電極パッド13(第1接続部の一例)、接続端子14(第2接続部の一例)、及び上下延出部17を有する。
そして、導電性部材11は、回路部12と接続端子14の高さが異なるようにクランク状に屈曲した部分を有する。以下、導電性部材11の各部の構成について説明する。
【0018】
電極パッド13には、LED等の発光素子、抵抗素子等のデバイスが取り付けられる。
接続端子14は、水平方向に延出し、外部の電源回路や制御回路と接続する端子となる。
上下延出部17は、上下方向に延出し、その上端が回路部12と接続し、その下端が接続端子14と接続する。
回路部12は、水平方向に延出し、上下延出部17と電極パッド13とを接続する。
【0019】
また、
図2に示されるように、導電性部材ロット10は、電極パッド13の下部を支持する柱状の支持部材18により支持される。
【0020】
[第2の工程]
次に、
図3に示されるように、導電性部材11をインサートした状態で樹脂材料を射出成形することで(すなわちインサート成形により)、保持部材20を形成する。保持部材20は、導電性部材11が支持部材18により支持された状態で成形される。
樹脂材料には、例えば液晶ポリマー、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等を用いることとしてよい。
なお、保持部材20は、各導電性部材11に対して1つずつ成形されるものであり、保持部材20の構成の詳細については後述する。
【0021】
[第3の工程]
保持部材20が成形されると、導電性部材ロット10の連結部15を、保持部材20の近傍の切断箇所24において切断する。これにより、
図4乃至
図6に示す基板部2が製造される。
【0022】
図4乃至
図6に示されるように、基板部2は、導電性部材11と保持部材20からなる。導電性部材11の構成については上述した通りであるため、以下では保持部材20の構成について説明する。
【0023】
図4乃至
図6に示されるように、保持部材20は、実装部21と収容部22からなる。
【0024】
実装部21は、上面に電極パッド13を保持するとともに、電極パッド13に接続する回路部12の少なくとも一部が埋設されている。
また、
図5及び
図6に示されるように、実装部21の電極パッド13が形成される箇所の下方においては、回路部12から実装部21の下面にかけて孔19が形成されている。この孔19は、成形後の保持部材20から支持部材18を取り除く際に形成されるものである。
なお、回路部12と実装部21の下面の間の距離(d1)は、回路部12と実装部21の上面の間の距離(d2)よりも大きい。
こうすることにより、水等の液体が孔19を通じて保持部材20の内部に浸入した場合にも、導電性部材11にまで到達しにくくなる。
【0025】
また、
図6に示されるように、保持部材20にはヒートシンク部51が形成されている。このヒートシンク部51には、それぞれ並行に配列した複数のフィン(板状部材)が形成されており、外気との接触面積を増やすことにより、保持部材20の放熱性を高めている。
本実施形態においては、孔19を避ける位置に複数のヒートシンク部51を形成しているが、ヒートシンク部51の態様は
図6に示すものに限られるものではない。
【0026】
収容部22は、中空形状をなし、その内部に接続端子14が収容されている。
【0027】
図5に示されるように、側面視において、実装部21の上面と、収容部22の上面との高さは略一致している。
これにより、後述する電極パッド13に電子素子を取り付ける際のはんだペーストの塗布やリフロー加工を行いやすくしている。
【0028】
また、実装部21において、上面の電極パッド13に対向する部分には開口部が形成されており、開口部から電極パッド13が露出した状態となっている。そして、回路部12は、その主な部分が実装部21に埋設されている。
【0029】
図4乃至
図6に示されるように、実装部21の側面には、爪部23が形成されている。
なお、本実施形態においては、実装部21において、収容部22と連結していない3つの側面のそれぞれに爪部23が形成されている。爪部23は、外側に凸の係合部である。
また、実装部21の側面においては、導電性部材11の露出部16が保持部材20の外側に露出している。
ここで、露出部16及び爪部23は、上面視において互いに重ならない位置に形成されている。
【0030】
[第4の工程]
次に、基板部2に対し、発光素子30及び抵抗素子35等の電子素子を実装する電極パッド13以外の箇所をマスクした状態で、はんだペーストを塗布する。
【0031】
[第5の工程]
次いで、電極パッド13の上に、発光素子30及び抵抗素子35等の電子素子を配置し、リフロー炉で加熱する。
これにより、
図7及び
図8に示されるように、基板部2に発光素子30及び抵抗素子35等の電子素子を実装した本体部3が製造される。
【0032】
[第6の工程]
次に、本体部3に対しては、カバー部材40を取り付ける。なお、本実施形態では、本体部3にカバー部材40を取り付けたものを発光装置1とするが、これに限られず、カバー部材40を取り付けていない状態の本体部3を発光装置としてもよい。
【0033】
ここで、
図9及び
図10を参照しながら、カバー部材40の構成について説明する。カバー部材40は、プラスチック、アクリル、硝子等により形成された透明部材とする。
なお、カバー部材40は、その全体を透明部材により構成しなくともよく、後述するレンズ部41のみを透明部材により構成することとしてもよい。
【0034】
図9及び
図10に示されるように、カバー部材40は、レンズ部41が形成された上面部42と、凹部44が内面に形成された側面部43を備える。
レンズ部41は、上面部42と一体に形成されてもよいし、上面部42に形成された貫通孔に別体のレンズを嵌合させて構成してもよい。
【0035】
上面部42の裏面には下方に突出した第1当接部48A及び第2当接部48Bが形成されている。第1当接部48A及び第2当接部48Bはレンズ部41を挟む位置に形成され、カバー部材40が本体部3に取り付けられた際に、実装部21の上面に当接する部位となる。
また、カバー部材40において、上面部42と対向する下面側は開口しており、この開口部分を第1開口部45とする。
また、カバー部材40において、側面の一部(図面における下側)も開口しており、この開口部分を第2開口部47とする。
【0036】
本実施形態では、カバー部材40の第1開口部45を、本体部3の実装部21の上面に合わせ、且つ、カバー部材40の第2開口部47を、本体部3の収容部22側に向けた状態で、カバー部材40を本体部3に押し込む。これにより、カバー部材40の凹部44に、本体部3の爪部23が嵌合し、カバー部材40が本体部3に固定される。この際、カバー部材40の第1当接部48A及び第2当接部48Bがそれぞれ実装部21の上面に当接することで、カバー部材40のガタツキを抑制できる。
以上の工程により、
図11及び
図12に示される発光装置1が完成する。
【0037】
以上説明した発光装置1によれば、発光素子30が取り付けられる電極パッド13を保持する実装部21と、接続端子14を収容する収容部22が上下に重ならない位置に設けられているため、実装部21の熱が収容部22にまで伝わりにくくなる。そのため、収容部22の中に熱がこもりにくくなる。これにより、発光装置1の放熱性を高めることができる。
【0038】
また、実装部21と収容部22のそれぞれの上面を略同一平面としたことにより、実装部21に発光素子30を取り付けるためのリフロー加工が容易となる。
【0039】
また、保持部材20の成形時に導電性部材11を支持する支持部材18を取り除いた際にできる孔19と、実装部21の下面との距離を離すことによって、孔19から浸入した水等の液体が導電性部材11まで到達することを抑制できる。これにより、発光装置1の防水性を高めることができる。
また、実装部21に、ヒートシンク部51を設けることにより、実装部21からの放熱性を向上できる。これにより、発光装置1の温度上昇を抑制し、安定性を高めることができる。
【0040】
また、発光装置1において、導電性部材11は、上下延出部17と、上下延出部17の一端と電極パッド13を連結する回路部12と、を有し、接続端子14は、上下延出部17の他端と連結するように構成することで、発光装置1の設計自由度を高めることができる。
ここで、上下延出部17と回路部12の接続角度、及び上下延出部17と接続端子14との接続角度は直角としてもよいし、直角以外の角度であってもよい。
【0041】
また、上述したように、発光装置1の量産工程では、保持部材20の側部から導電性部材11の一部が露出部16として露出することとなる。
しかしながら、
図11及び
図12に示されるように、発光装置1においては、カバー部材40の側面部43が、本体部3の実装部21の側部の露出部16を全て覆っている。そのため、発光装置1によれば、ショートの発生を抑制することができる。
【0042】
また、
図11及び
図12に示されるように、発光装置1において、カバー部材40は、発光素子30に対向する位置に配されるレンズ部41を有する。
こうすることで、カバー部材40とレンズ部41とを別々に構成する場合と比較して、発光装置1を小型化できる。
【0043】
また、
図11及び
図12に示されるように、発光装置1において、保持部材20の爪部23と係合するカバー部材40の凹部44は、上面視にて、レンズ部41とは重ならない位置に形成される。
こうすることで、仮にカバー部材40の凹部44に製造上の誤差が生じた場合でも、それがレンズ部41に与える影響を低減できる。これにより、発光装置1の光学系の精度のばらつきを低減できる。
【0044】
また、
図11及び
図12に示されるように、発光装置1において、爪部23は、上面視にて、露出部16とは重ならない位置に形成される。
こうすることで、露出部16がカバー部材40と保持部材20の係合に干渉することを抑制できる。
【0045】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、
図13に示されるように、保持部材20の下面に形成される孔19を、塗料、樹脂等の閉塞部材50を用いて閉塞するようにしてもよい。
こうすることにより、保持部材20の内部に水等の液体が浸入することがないため、発光装置1の防水性を高めることができる。
【0046】
また例えば、発光装置1は、複数の発光素子30を備えていてもよい。また、発光素子30には、LEDに限られず、蛍光灯、半導体レーザ等を用いてもよい。
【0047】
[第2の実施形態]
次に、
図14を参照しながら、第2の実施形態に係る発光装置1Aについて説明する。
第2の実施形態に係る発光装置1Aは主に、保持部材20A、及び導電性部材11Aの構成において第1の実施形態に係る発光装置1と相違し、他の点では共通している。以下、上記の相違点について説明する。
【0048】
まず、発光装置1Aの保持部材20Aでは、実装部21の上面と、収容部22の上面の高さが異なる点で、発光装置1の保持部材20と相違する。具体的には、実装部21の上面が、収容部22の上面よりも下方に位置している。
【0049】
次に、発光装置1Aの導電性部材11Aでは、導電性部材11Aの回路部12と接続端子14がフラットに接続されている。このようにすることで、導電性部材11Aに屈曲部が形成されないため、導電性部材11Aに応力の集中点の発生を抑制し、変形や折れの発生を防止できる。
【0050】
なお、
図14に示されるように、発光装置1Aにおいて、カバー部材40の上面部42は、側面視にて、収容部22の上面部と略同一平面にある。
こうすることで、発光装置1の上面部を段差なく構成できる。これにより、発光装置1の意匠性を向上できる。
【0051】
[第3の実施形態]
次に、
図15を参照しながら、第3の実施形態に係る発光装置1Bについて説明する。
第3の実施形態に係る発光装置1Bは主に、保持部材20B及びカバー部材40Bの構成において第2の実施形態に係る発光装置1Aと相違し、他の点では共通している。以下、上記の相違点について説明する。
【0052】
まず、発光装置1Bの保持部材20Bは、実装部21の側面に、回路部12の延出方向に沿ったスライド溝25が形成されている点で、保持部材20Aと相違する。
ここで、スライド溝25は、露出部16よりも下面側において、側面の一端から他端に渡って形成されている。
なお、スライド溝25は、露出部16が露出している保持部材20Bの側面にそれぞれ形成されている。
【0053】
そして、発光装置1Bのカバー部材40Bは、側面部の内面に、スライド溝25と係合する凸部46が形成される点で、カバー部材40と相違する。ここで、凸部46は、側面部43の内面から突出した、線状の突出部である。
また、カバー部材40Bは、第2当接部48Bが形成されていない点でもカバー部材40と相違する。
そして、第3の実施形態に係る発光装置1Bでは、カバー部材40Bを、保持部材20Bに対しスライド溝25に沿ってスライドして係合させるようにしたことで、保持部材20Bに対しカバー部材40Bを取り付けできる。
こうすることで、カバー部材40Bの保持部材20Bへの取り付けを容易にできる。