本實(shí)用新型涉及具備基板和被配置在基板的多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光模塊、以及具備發(fā)光模塊的照明器具。
背景技術(shù):
被配置在天花板的照明器具,例如有以往周知的吸頂燈。例如,專利文獻(xiàn)1所述的以往的吸頂燈具備:器具主體、用于將器具主體安裝到營造部件上的器具安裝部、以及由器具主體支承的光源基板和電路基板。在光源基板安裝有多個(gè)發(fā)光二極管(LED:Light Emitting Diode)。在電路基板安裝有多個(gè)電路部件,該多個(gè)電路部件構(gòu)成使多個(gè)LED的每一個(gè)點(diǎn)燈的點(diǎn)燈電路。
電路基板以圍在器具安裝部的周圍的方式,在器具主體被配置成環(huán)狀。光源基板以圍在電路基板的周圍的方式,在器具主體被配置成環(huán)狀。
(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))
(專利文獻(xiàn))
專利文獻(xiàn)1日本特開2012-146666號公報(bào)
在對上述以往的吸頂燈進(jìn)行組裝時(shí),首先需要進(jìn)行位置決定操作,在對光源基板以及電路基板分別相對于器具主體的位置決定后,需要進(jìn)行由引線對光源基板與電路基板進(jìn)行連接的布線工作。因此,例如難于提高吸頂燈的組裝效率。
因此,雖然可以考慮到將光源基板與電路基板由一塊基板來實(shí)現(xiàn),但是在這種情況下,由于發(fā)光元件與電路部件的部件構(gòu)成(引線的有無等)以及耐熱性互不相同,因此彼此以不同的方法而被安裝到一塊基板。即,在這種情況下,由于發(fā)光元件的安裝與電路部件的安裝以不同的工序來實(shí)現(xiàn),因此,例如會(huì)出現(xiàn)因在先的工序作業(yè)內(nèi)容而導(dǎo)致后續(xù)的工序難于執(zhí)行的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型考慮到上述以往的問題,目的在于提供一種發(fā)光模塊以及具備該發(fā)光模塊的照明器具,所述發(fā)光模塊是具備電路部件和發(fā)光元件、且能夠高效制造的發(fā)光模塊。
本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊被安裝在照明器具的器具主體,該發(fā)光模塊具備:基板,該基板具有板狀的樹脂襯板、第一布線、以及第二布線,所述第一布線被配置在所述樹脂襯板的厚度方向上的兩個(gè)面之中的一個(gè)面上,所述第二布線被配置在所述兩個(gè)面之中的另一個(gè)面上;多個(gè)發(fā)光元件,被配置在所述基板的主面,并與所述第一布線焊接,所述基板的主面是配置了所述第一布線一側(cè)的面;以及一個(gè)以上的電路部件,與所述第二布線焊接,所述樹脂襯板的厚度比1mm大。
另外,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊,其特征在于,在對所述基板進(jìn)行平面視的情況下,所述多個(gè)發(fā)光元件被配置在第二區(qū)域,該第二區(qū)域是,配置了所述一個(gè)以上的電路部件的第一區(qū)域的外周的區(qū)域。
另外,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊,其特征在于,所述多個(gè)發(fā)光元件以圍著所述一個(gè)以上的電路部件的方式,被排列配置成環(huán)狀。
另外,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊,其特征在于,所述一個(gè)以上的電路部件的每一個(gè)具有:主體部、以及從所述主體部延伸設(shè)置的引線,所述主體部被配置在所述基板的所述主面?zhèn)?,所述引線以貫通所述基板的狀態(tài),與所述第二布線焊接。
另外,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊,其特征在于,所述一個(gè)以上的電路部件與所述多個(gè)發(fā)光元件電連接,由所述一個(gè)以上的電路部件構(gòu)成了電源電路,該電源電路將用于發(fā)光的電力供給到所述多個(gè)發(fā)光元件。
另外,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的發(fā)光模塊,其特征在于,所述樹脂襯板含有玻璃纖維以及環(huán)氧樹脂,以作為主要材料。
并且,本實(shí)用新型的一個(gè)形態(tài)所涉及的照明器具具備所述發(fā)光模塊以及安裝了所述發(fā)光模塊的器具主體。
通過本實(shí)用新型能夠提供一種具備電路部件和發(fā)光元件的發(fā)光模塊,且能夠高效制作的發(fā)光模塊,并且能夠提供具備該發(fā)光模塊的照明器具。
附圖說明
圖1是實(shí)施方式所涉及的照明器具的分解斜視圖。
圖2是示出實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊的構(gòu)成概要的平面圖。
圖3是示出實(shí)施方式所涉及的照明器具的構(gòu)成概要的部分截面圖。
圖4是示出實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊的構(gòu)成概要的截面圖。
圖5是示出將實(shí)施方式所涉及的發(fā)光元件以及電路部件連接于基板的狀態(tài)的截面圖。
圖6A是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲冒l(fā)光元件的順序的第一模式圖。
圖6B是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲冒l(fā)光元件的順序的第二模式圖。
圖6C是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲冒l(fā)光元件的順序的第三模式圖。
圖7A是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲秒娐凡考捻樞虻牡谝荒J綀D。
圖7B是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲秒娐凡考捻樞虻牡诙J綀D。
圖7C是示出向?qū)嵤┓绞剿婕暗幕迮渲秒娐凡考捻樞虻牡谌J綀D。
圖8是示出具有的基板為接近于矩形的發(fā)光模塊的構(gòu)成概要的平面圖。
符號說明
10、10a 發(fā)光模塊
11、14 基板
11a、14a 主面
11b 背面
11c 樹脂襯板
13a 第一區(qū)域
13b 第二區(qū)域
18a 第一布線
18b 第二布線
20 發(fā)光元件
80 電路部件
80a 主體部
80b 引線
90 電源電路
100 照明器具
106 器具主體
具體實(shí)施方式
以下參照附圖對實(shí)施方式進(jìn)行說明。并且,以下將要說明的實(shí)施方式均為本實(shí)用新型的一個(gè)具體例子。因此,以下的實(shí)施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置以及連接方式等均為一個(gè)例子,主旨并非是對本實(shí)用新型進(jìn)行限定。因此,對于以下的實(shí)施方式的構(gòu)成要素之中,示出本實(shí)用新型的最上位概念的技術(shù)方案中所沒有記載的構(gòu)成要素,作為任意的構(gòu)成要素來說明。
并且,各個(gè)圖為模式圖,并非嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D示。并且,在各個(gè)圖中對于實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成賦予相同的符號,并有省略或簡化重復(fù)說明的情況。
(實(shí)施方式)
以下對實(shí)施方式所涉及的照明器具100進(jìn)行說明。
[照明器具的全體構(gòu)成]
首先,參照圖1至圖3對實(shí)施方式所涉及的照明器具100的全體構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1是實(shí)施方式所涉及的照明器具100的分解斜視圖。圖2是示出實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10的構(gòu)成概要的平面圖。并且在圖2中對于貫通發(fā)光模塊10的基板11的孔等,為了便于與其他的要素進(jìn)行識別,施加點(diǎn)狀來表示。這與后述的圖8相同。
圖3是示出實(shí)施方式所涉及的照明器具100的構(gòu)成概要的部分截面圖。并且,在圖3中示出了照明器具100的一部分的截面,即示出了與圖2中的III-III截面相對應(yīng)的位置的截面。
如圖1所示,本實(shí)施方式的照明器具100例如是被安裝在天花板4的吸頂燈。并且,圖1中的上方相當(dāng)于與天花板4相對的地面(未圖示)的方向,與圖2以及圖3中的Z軸的正的方向?qū)?yīng)。即,圖1中所示的照明器具100為與通常使用時(shí)的上下方向相反的狀態(tài)。
本實(shí)施方式所涉及的照明器具100具備:器具主體106、以及被固定在器具主體106的發(fā)光模塊10。在本實(shí)施方式中,照明器具100還具備:電路罩150、光源罩160、照明器具罩140以及器具安裝部8。
[器具主體]
如圖1所示,器具主體106被形成為圓盤狀,例如通過對鋁板或鋼板等板金沖壓加工成圓盤狀來形成。在器具主體106的配置發(fā)光模塊10等一側(cè)的面上,多個(gè)罩安裝部122在器具主體106的周向上間隔配置。另外,在器具主體106的配置發(fā)光模塊10等一側(cè)的面上,例如被涂布有反射率高的白色涂料或被氣相淀積反射性金屬材料。
并且,如圖1所示,在器具主體106的中央部形成有圓形狀的開口部,從該開口部的邊緣向發(fā)光模塊10一側(cè)延伸而形成有略圓筒狀的支承部126。支承部126例如是由樹脂形成的部件,具有能夠與器具安裝部8嵌合的結(jié)構(gòu)。
并且,如圖1所示,在器具主體106形成有多個(gè)與螺釘66擰合的螺孔134以及135,螺釘66用于將發(fā)光模塊10、光源罩160、以及電路罩150安裝到器具主體106。
[器具安裝部]
器具安裝部8通過被插入到器具主體106的支承部126的內(nèi)部,從而被安裝到支承部126。并且,器具安裝部8能夠裝拆自由地安裝到被設(shè)置在天花板4的天花板側(cè)安裝部件36。通過器具安裝部8能夠裝拆自由地被安裝到天花板側(cè)安裝部件36,從而器具主體106能夠裝拆自由地安裝到天花板4。并且,在器具主體106與天花板4之間設(shè)置有用于抑制器具主體106的晃動(dòng)的緩沖部件(未圖示)。
[發(fā)光模塊]
如圖1至圖3所示,發(fā)光模塊10具備:基板11、被配置在基板11的多個(gè)發(fā)光元件20、以及被配置在基板11的一個(gè)以上的電路部件80。
基板11在平面視(從基板11的厚度方向來觀看基板11的情況)中的外形為圓形(也包括大致圓形),并且在中央部形成有圓形的開口部12。即,基板11具有圓環(huán)狀(面包圈狀)的形狀?;?1是金屬布線被圖案形成的所謂的印刷電路板,在本實(shí)施方式中,采用樹脂基板作為基板11。即,基板11具有板狀的樹脂襯板。并且,在樹脂襯板的雙面設(shè)置有導(dǎo)體圖案(金屬布線)。即,基板11例如是雙面印刷板、或者是被稱作雙面安裝用基板的基板的一種。
本實(shí)施方式的多個(gè)發(fā)光元件20的每一個(gè)例如是LED芯片被封裝化的LED元件。即,發(fā)光模塊10的安裝結(jié)構(gòu)是LED芯片被封裝化后的LED元件被安裝到基板11上的SMD(Surface Mount Device:表面貼裝)結(jié)構(gòu)。
具體而言,在基板11的主面11a的第一區(qū)域13a的外周的區(qū)域,即第二區(qū)域13b配置了多個(gè)發(fā)光元件20,這些多個(gè)發(fā)光元件20通過焊接與被設(shè)置在主面11a的導(dǎo)體圖案(金屬布線)連接。
這些多個(gè)發(fā)光元件20例如圖2所示,以圍繞基板11的第一區(qū)域13a的方式,被排列配置成環(huán)狀。另外,多個(gè)發(fā)光元件20的電連接方式?jīng)]有特殊的限定。例如,形成多個(gè)串聯(lián)連接的n(n為2以上的整數(shù))個(gè)發(fā)光元件20的組(發(fā)光元件群),這些多個(gè)發(fā)光元件群也可以并聯(lián)連接。并且,被配置在基板11的所有的發(fā)光元件20也可以串聯(lián)連接。
基板11的第一區(qū)域13a是平面視時(shí)中央部分(開口部12的邊緣部分)的區(qū)域,并且是配置了一個(gè)以上的電路部件80的區(qū)域。該一個(gè)以上的電路部件80是構(gòu)成多個(gè)發(fā)光元件20進(jìn)行工作(點(diǎn)燈、滅燈、調(diào)光率的變更等)時(shí)所使用的電路的至少一部分的部件。在本實(shí)施方式中,在第一區(qū)域13a被配置了多個(gè)電路部件80,通過這些多個(gè)電路部件80構(gòu)成了電源電路90,用于向多個(gè)發(fā)光元件20提供發(fā)光時(shí)所需的電力。多個(gè)發(fā)光元件20被配置在第二區(qū)域13b,該第二區(qū)域13b設(shè)置在配置了多個(gè)電路部件80(電源電路90)的第一區(qū)域13a的外周。
電源電路90例如將經(jīng)由從器具主體106延伸設(shè)置的電纜(未圖示)而供給的交流電,轉(zhuǎn)換為適于多個(gè)發(fā)光元件20的發(fā)光的直流電,并提供該直流電。據(jù)此,多個(gè)發(fā)光元件20發(fā)光。
構(gòu)成電源電路90的多個(gè)電路部件80例如分別是,電解電容器或陶瓷電容器等電容元件、電阻元件、線圈元件、扼流線圈(扼流變壓器)、靜噪濾波器、以及二極管或集成電路元件等半導(dǎo)體元件等。
這些電路部件80的每一個(gè)例如具備主體部80a、以及從主體部80a延伸設(shè)置的引線80b。在本實(shí)施方式中,電路部件80例如圖3所示,通過貫通基板11的一對引線80b被焊接在基板的背面11b側(cè),從而被配置在基板11。即,如圖3所示,在基板11的背面11b存在對引線與金屬布線進(jìn)行連接的焊錫85。
另外,在基板11的背面11b的第一區(qū)域13a也可以配置沒有圖示的電路部件80,在這種情況下,被配置在背面11b的電路部件80也可以構(gòu)成電源電路90的一部分。
另外,關(guān)于基板11的詳細(xì)構(gòu)成、以及針對基板11的發(fā)光元件20以及電路部件80各自的連接方式等以后將利用圖4至圖7C來進(jìn)行說明。
并且,圖2中的以點(diǎn)劃線的圓所表示的第一區(qū)域13a以及第二區(qū)域13b的邊界,可以不必以能夠目視確認(rèn)的方式表現(xiàn)在基板11,并且其形狀也可以不必是圓形。例如,在平面視中,第一區(qū)域13a與第二區(qū)域13b的邊界,可以由外接于以多個(gè)電路部件80構(gòu)成的電源電路90的虛擬線來規(guī)定。
具有這種構(gòu)成的發(fā)光模塊10如圖1至圖3所示,通過由螺釘66貫通被設(shè)置在基板11的邊緣的四個(gè)缺口狀的安裝部16的每一個(gè),從而被固定到器具主體106。具體而言,器具主體106具有構(gòu)成平面的基板支承部132,如圖3所示,以基板11的背面11b沿著基板支承部132的方式,發(fā)光模塊10被固定到器具主體106。
另外,安裝部16在基板11上也可以不必形成為缺口狀,例如被形成在基板11的邊緣部分的貫通孔可以作為安裝部16而被設(shè)置在基板11上。
并且,在基板11形成有四個(gè)供螺釘66貫通的貫通孔17,以便使發(fā)光模塊10與后述的電路罩150以及光源罩160一起被固定到器具主體106。即,在本實(shí)施方式中,發(fā)光模塊10由共計(jì)8個(gè)螺釘66而被固定到器具主體106。
[電路罩]
如圖1以及圖3所示,電路罩150是覆蓋被配置在基板11的第一區(qū)域13a的電源電路90(一個(gè)以上的電路部件80)的部件。電路罩150例如是由金屬等具有不燃性、且能夠?qū)l(fā)光模塊10所放出的光反射向照明器具罩140的方向的材料形成。電路罩150被形成為圓環(huán)狀,以圍在支承部126的周圍、且覆蓋電源電路90的方式,由基板11的主面11a支承。
在本實(shí)施方式中,電路罩150如圖1所示,由螺釘66與光源罩160以及發(fā)光模塊10一起被安裝到器具主體106。另外在圖1中,雖然僅圖示了從電路罩150的上方由一個(gè)螺釘66連接到器具主體106的螺孔135的一條點(diǎn)劃線,但是,在本實(shí)施方式中通過四個(gè)螺釘66,電路罩150、光源罩160、發(fā)光模塊10、以及器具主體106均被固定。在發(fā)光模塊10形成有供螺釘66貫通的四個(gè)貫通孔17,螺釘66貫通電路罩150以及光源罩160。
[光源罩]
如圖1以及圖3所示,光源罩160是覆蓋發(fā)光模塊10的多個(gè)發(fā)光元件20的部件,由具有透光性的(例如透明的)樹脂等形成。光源罩160被形成為圓環(huán)狀,以圍在電路罩150的周圍、且對被配置成環(huán)狀的多個(gè)發(fā)光元件20進(jìn)行一并覆蓋的狀態(tài),由發(fā)光模塊10的主面11a支承。并且,光源罩160可以具有對從多個(gè)發(fā)光元件20的每一個(gè)放出的光進(jìn)行擴(kuò)散的功能,并且也可以主要用于對多個(gè)發(fā)光元件20進(jìn)行保護(hù)而被配置。
并且,光源罩160如以上所述,由貫通電路罩150的四個(gè)螺釘66而被固定在器具主體106。
并且,通過多個(gè)螺釘66對固定發(fā)光模塊10以及將電路罩150以及光源罩160固定到器具主體106的固定順序,在高度方向(Z軸方向)上沒有特殊的限定。例如也可以是,以光源罩160、電路罩150、以及基板11的順序而貫通的螺釘66的軸部,被擰入到器具主體106的螺孔134或135,這樣,則能夠?qū)庠凑?60等多個(gè)要素進(jìn)行固定。
[照明器具罩]
照明器具罩140是覆蓋器具主體106的發(fā)光模塊10等被安裝側(cè)的部件,由具有透光性的樹脂形成。照明器具罩140例如由乳白色的樹脂形成,能夠?qū)碜愿鱾€(gè)發(fā)光元件20的光進(jìn)行擴(kuò)散并放出到外部。并且,在照明器具罩140的開口部(未圖示)形成有多個(gè)突起(未圖示)。通過將這些多個(gè)突起分別與被設(shè)置在器具主體106的多個(gè)罩安裝部122卡合,從而,照明器具罩140以自由裝拆的方式被安裝在器具主體106。
[基板的詳細(xì)]
接著,參照圖4至圖7C,對發(fā)光模塊10所具有的基板11的構(gòu)成的詳細(xì)、以及針對基板11的發(fā)光元件20以及電路部件80的連接方式進(jìn)行說明。
圖4是示出實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10的構(gòu)成概要的截面圖,圖5是示出實(shí)施方式所涉及的發(fā)光元件20以及電路部件80連接到基板11的狀態(tài)的截面圖。并且,在圖4中為了使發(fā)光模塊10的構(gòu)成易懂,而對發(fā)光模塊10進(jìn)行了簡略圖示。
如圖4以及圖5所示,在本實(shí)施方式中,多個(gè)發(fā)光元件20以及多個(gè)電路部件80被配置在基板11的主面11a。具體而言,多個(gè)發(fā)光元件20的每一個(gè),經(jīng)由被設(shè)置在基板11的主面11a的金屬布線,與基板11電連接。并且,多個(gè)電路部件80的每一個(gè)的主體部80a被配置在基板11的主面11a側(cè),并且經(jīng)由被設(shè)置在基板的背面11b的金屬布線與基板11電連接。
更詳細(xì)而言,基板11具有:板狀的樹脂襯板11c、第一布線18a、以及第二布線18b,第一布線18a是被配置在樹脂襯板11c的厚度方向上的兩個(gè)面之中的一方的面(圖5中的上表面)的金屬布線,第二布線18b是被配置在所述兩個(gè)面之中另一方的面(圖5中的下表面)的金屬布線。并且,第一布線18a以及第二布線18b例如分別由被圖案形成在樹脂襯板11c上的銅箔來實(shí)現(xiàn)。
并且,在本實(shí)施方式中,除了第一布線18a以及第二布線18b的與發(fā)光元件20、電路部件80、或其他的導(dǎo)電部件連接的區(qū)域以外,樹脂襯板11c的雙面由保護(hù)層19覆蓋。這樣,通過由保護(hù)層19來覆蓋第一布線18a以及第二布線18b,例如能夠提高基板11的絕緣性(絕緣耐壓)。并且,能夠抑制第一布線18a以及第二布線18b的氧化。
并且,保護(hù)層19也可以由具有反射性的材料構(gòu)成,以便高效地對從各個(gè)發(fā)光元件20朝向基板11的光進(jìn)行反射。例如,為了成為高反射率,而可以使保護(hù)層19為由含有白色顏料(二氧化鈦、二氧化硅等)的白色樹脂材料構(gòu)成的白保護(hù)層。據(jù)此,例如能夠提高發(fā)光模塊10的光提取效率。
針對具有上述結(jié)構(gòu)的基板11,發(fā)光元件20例如圖5所示那樣被安裝于表面。即,發(fā)光元件20例如具有被設(shè)置在底面的一對電極21(在圖5中以粗線表示),這些電極21與被設(shè)置在基板11的主面11a的金屬布線(第一布線18a)焊接。
并且,電路部件80具有多條(圖5中為2條)引線80b,這些多條引線80b分別插入到被形成在基板11的引線孔11d,與被設(shè)置在基板11的背面11b的金屬布線(第二布線18b)焊接。即,電路部件80例如通過被稱為通孔安裝或插入安裝的方法而被配置在基板11。
在此,在本實(shí)施方式中能夠做如下的規(guī)定,基板11的主面11a是基板11中配置了第一布線18a一側(cè)的面,基板11的背面11b是基板11中配置了第二布線18b一側(cè)的面。
這樣,在本實(shí)施方式中,發(fā)光元件20與電路部件80彼此采用不同的方法而被配置在一個(gè)基板11上。這是因?yàn)樵诎l(fā)光元件20與電路部件80之間,部件的構(gòu)成(引線的有無等)以及耐熱性等互不相同的緣故。因此,在本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10,發(fā)光元件20向基板11的配置、與電路部件80向基板11的配置以不同的工序執(zhí)行。
以下,參照圖6A至圖6C以及圖7A至圖7C,對發(fā)光元件20以及電路部件80向基板11的配置順序(發(fā)光模塊10的制造方法的一部分)進(jìn)行說明。
圖6A至圖6C是示出發(fā)光元件20被配置到實(shí)施方式所涉及的基板11的順序的模式圖,圖7A至圖7C是示出電路部件80被配置到實(shí)施方式所涉及的基板11的順序的模式圖。
在本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10的制造工序中,在將多個(gè)發(fā)光元件20以及多個(gè)電路部件80配置到基板11的情況下,首先執(zhí)行圖6A至圖6C所示的工序。
首先如圖6A所示,在基板11的將要配置多個(gè)發(fā)光元件20的各個(gè)位置涂布焊料84,焊料84用于將該發(fā)光元件20的一對電極21連接到第一布線18a。該焊料84例如被稱作“軟膏焊料”,在涂布時(shí)為膏狀。并且,焊料84向基板11的涂布方法例如可以采用網(wǎng)板印刷,在該網(wǎng)版印刷中例如可以利用掩膜以及橡膠刮刀。
之后,如圖6B所示,以發(fā)光元件20的一對電極21的每一個(gè)與焊料84接觸的方式,通過部件安裝機(jī)將發(fā)光元件20安裝到基板11。進(jìn)一步如圖6C所示,基板11被送入到回流爐,例如以4分鐘左右的期間、并以180℃至240℃左右的熱進(jìn)行加熱,之后進(jìn)行冷卻。這樣,焊料84熔化,各個(gè)發(fā)光元件20的一對電極21被焊接到第一布線18a。更詳細(xì)而言,例如以180℃至200℃左右的熱,對基板11加熱(預(yù)加熱)兩分鐘左右。之后,以220℃至260℃左右的熱對基板11加熱1分鐘左右,據(jù)此,各個(gè)發(fā)光元件20通過焊料84與被設(shè)置在主面11a的第一布線18a焊接。
在此,在圖6C所示的工序(回流工序)中,由于基板11如以上所述被長時(shí)間地放置在高溫環(huán)境下,因此,耐熱性比發(fā)光元件20低的電路部件80需要在回流工序之后配置到基板11。
并且,在回流工序中,基板11本身會(huì)因加熱而出現(xiàn)例如圖6C所示的基板11翹曲。即,在將多個(gè)電路部件80安裝到基板11時(shí),基板11因加熱而發(fā)生了翹曲。
在基板11發(fā)生了翹曲的情況下,翹曲量越多,則向基板11的電路部件80的安裝(更詳細(xì)而言,在基板11的規(guī)定的位置上的引線孔11d,插入電路部件80的引線80b,從而高精度地將電路部件80載置到基板11)就越難。
導(dǎo)致基板11因加熱而出現(xiàn)翹曲的原因可以考慮到如下的情況,例如形成基板11的材料(樹脂襯板11c、第一布線18a、第二布線18b、以及保護(hù)層19)的熱膨脹率不同、以及被形成在樹脂襯板11c上的金屬布線在樹脂襯板11c的雙面中的量或分布不同等。并且,在基板11上加熱熔化后的焊料84,因后續(xù)的冷卻工序而收縮,這也成為基板11的翹曲的原因。
具體而言,能夠推測到的原因是,在熱膨脹率彼此不同的材料(樹脂襯板11c以及金屬布線等)因加熱而膨脹的狀態(tài)下,多個(gè)發(fā)光元件20通過焊料84被固定在基板11,而在基板11上留有翹曲。即,在基板11通過加熱而出現(xiàn)翹曲的狀態(tài)下,多個(gè)發(fā)光元件20由焊料84而被固定,在此之后被冷卻的情況下,基板11不能恢復(fù)到原來的形狀,可以考慮到的主要原因是基板11的翹曲。
本申請發(fā)明人員發(fā)現(xiàn),在將多個(gè)發(fā)光元件20、電源電路90(一個(gè)以上的電路部件80)配置到作為發(fā)光模塊10的基礎(chǔ)的一塊基板11的情況下,如以上所述,在發(fā)光模塊10的制造工序的過程中,基板11會(huì)出現(xiàn)翹曲的問題。
進(jìn)一步,本申請發(fā)明人員認(rèn)為應(yīng)該解決上述這種問題,通過銳意的研究,針對樹脂襯板11c的厚度T(參照圖5)得到了以下的結(jié)論。
即得出的結(jié)論是,在樹脂襯板11c的厚度T與基板11的翹曲量之間存在負(fù)的相關(guān)關(guān)系,在樹脂襯板11c的厚度T比1mm大的情況下,由部件安裝機(jī)針對回流工序后的基板11進(jìn)行的電路部件80的安裝(向基板11安裝)中具有現(xiàn)實(shí)性。
具體而言,進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn),與上述的回流工序相同,在回流爐中,以4分鐘左右的期間、將180℃至240℃左右的熱施加到基材的厚度為1.6mm、縱橫約250mm的具有樹脂襯板的基板。并且,對該基板的翹曲量進(jìn)行測量。另外,針對基板的翹曲量例如進(jìn)行了如下的規(guī)定,在將從水平的面翹曲的基板放平的情況下,該面與基板之間的縫隙的最大量為基板的翹曲量。例如,在圖6C中,基板11的翹曲量為“W”。
在此,作為具有樹脂襯板的基板,可以列舉出玻璃復(fù)合基板以及玻璃環(huán)氧基板。玻璃復(fù)合基板是指,將環(huán)氧樹脂滲入到混合了玻璃布和玻璃無紡布的玻璃纖維的集成體,進(jìn)行熱硬化處理以成為板狀,以其作為基材的基板。例如,將CEM3(Composite epoxy material-3:復(fù)合環(huán)氧材料)作為基材的CEM3基板是玻璃復(fù)合基板的一個(gè)例子。CEM3是在最表層采用玻璃布,在中心層取代玻璃布而采用玻璃無紡布的玻璃纖維的集成體中,滲入環(huán)氧樹脂并經(jīng)過熱硬化處理而成為板狀的材料。
玻璃環(huán)氧基板例如是將FR4(Flame Retardant Type 4)作為基材的基板。FR4是在玻璃纖維布中滲入環(huán)氧樹脂,并進(jìn)行熱硬化處理而成為板狀的材料。
玻璃復(fù)合基板以及玻璃環(huán)氧基板是基板的一個(gè)例子,均具有以玻璃纖維以及環(huán)氧樹脂為主要材料的樹脂襯板。
在本實(shí)驗(yàn)中均為,針對基材的厚度為1.6mm的多種玻璃復(fù)合基板,在上述的回流爐中進(jìn)行加熱,其結(jié)果是,測量的翹曲量在1.5mm至2.0mm左右。
更具體而言,在厚度為1.6mm的高散熱玻璃復(fù)合基板的情況下,加熱后的翹曲量為約1.5mm。并且,高散熱玻璃復(fù)合基板是玻璃復(fù)合基板的一種,例如這種基板的基材中含有比環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱率高的填充材料(氧化鋁粒子等)。
這樣,針對由部件安裝機(jī)將電路部件安裝到通過加熱而發(fā)生1.5mm至2.0mm左右的翹曲的基板進(jìn)行了探討,得出的結(jié)論是,雖然在進(jìn)行安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)(安裝差錯(cuò)),但其為現(xiàn)實(shí)問題。
并且,從具有玻璃復(fù)合基板等樹脂襯板的基板的翹曲量與厚度具有負(fù)的相關(guān)關(guān)系(更詳細(xì)而言為反比例)上來看,例如在對厚度為一半(0.8mm)的玻璃復(fù)合基板以相同的條件進(jìn)行加熱的情況下,翹曲量為3.0至4.0mm左右。在這種情況下,由部件安裝機(jī)對加熱后的基板安裝電路部件是不現(xiàn)實(shí)的。即,在將該基板作為發(fā)光模塊的部件來使用的情況下,可以預(yù)想到成品率(在部件安裝機(jī)沒有發(fā)生安裝差錯(cuò)的狀態(tài)下,恰當(dāng)?shù)貙⒍鄠€(gè)電路部件安裝到基板的比例)將成為非實(shí)用性的數(shù)值。
進(jìn)一步,例如在將多個(gè)發(fā)光元件20發(fā)生的熱經(jīng)由基板11高效地傳導(dǎo)到器具主體106的情況下,從高效的熱傳導(dǎo)的觀點(diǎn)來看,基板11的厚度越小(基板11越薄)越有利。
根據(jù)如上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及發(fā)明人員的經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行探討的結(jié)果是,本申請發(fā)明人員得到了如下的結(jié)論,即,作為本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10的基板11,應(yīng)該采用具有厚度T(圖5參照)比1mm大的樹脂襯板11c的基板11。
在本實(shí)施方式中,針對具有由上述的理由選擇的厚度為T(T>1mm)的樹脂襯板11c的基板11,以圖6A至圖6C所示的順序來配置多個(gè)發(fā)光元件20,在此之后,以圖7A至圖7C的順序?qū)⒍鄠€(gè)電路部件80配置到基板11。
即,如圖7A所示,在基板11的形成有引線孔11d(圖5參照)的規(guī)定的位置,分別利用部件安裝機(jī)來安裝電路部件80。具體而言,以使電路部件80所具有的引線80b插入到被設(shè)置在基板11的引線孔11d(圖5參照)的方式,電路部件80被設(shè)置在基板11的主面11a上。
之后,如圖7B所示,以基板11的背面11b浸泡在焊料槽180中流動(dòng)的液狀的焊錫85的方式,使基板11移動(dòng)。這樣,如圖7C所示,多個(gè)電路部件80的每一個(gè)所具有的多個(gè)引線80b、與被設(shè)置在基板11的背面11b的第二布線18b(參照圖5)由焊錫85連接。這樣,在本實(shí)施方式中,電路部件80以流程的方式被焊接在基板11。即,在本實(shí)施方式中,在制造發(fā)光模塊10之時(shí),為了將多個(gè)發(fā)光元件20配置到基板11而執(zhí)行了回流工序,之后進(jìn)行將多個(gè)電路部件80配置到基板11的流程工序。
[效果等]
如以上所述,本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10是被安裝在照明器具100的器具主體106的發(fā)光模塊10,具備:基板11、多個(gè)發(fā)光元件20、以及一個(gè)以上的電路部件80?;?1具備:板狀的樹脂襯板11c、被配置在樹脂襯板11c的厚度方向的兩個(gè)面之中的一個(gè)面上的第一布線18a、以及被配置在該兩個(gè)面之中的另一個(gè)面上的第二布線18b。多個(gè)發(fā)光元件20被配置在基板11的主面11a,與第一布線18a焊接。并且,一個(gè)以上的電路部件80與第二布線18b焊接。在此構(gòu)成中,基板11所具有的樹脂襯板11c的厚度比1mm大。
通過以上構(gòu)成,能夠利用自動(dòng)設(shè)備將部件的構(gòu)成(引線的有無等)以及耐熱性等互不相同的發(fā)光元件20和電路部件80配置到一塊基板11。
具體而言,能夠通過利用了回流爐等回流工序,將發(fā)光元件20焊接到基板11。并且,能夠通過采用了焊料槽180等的流程工序,將由部件安裝機(jī)安裝到基板11的電路部件80焊接到基板11。
并且,如以上這樣在發(fā)光模塊10的制造工序中包括回流工序以及流程工序的情況下,由于不能對配置了一個(gè)以上的電路部件80的基板11以回流爐來加熱,因此按照回流工序、流程工序的順序來執(zhí)行。在這種情況下,雖然通過回流工序的加熱,在基板11會(huì)發(fā)生翹曲,但是由于樹脂襯板11c的厚度比1mm大,因此能夠抑制基板11的翹曲。因此,能夠?qū)嵸|(zhì)上執(zhí)行在此之后的由部件安裝機(jī)將電路部件80向基板11的安裝。
并且,能夠在一塊基板11上配置放出用于照明的光的多個(gè)發(fā)光元件20、以及這些多個(gè)發(fā)光元件20的工作中所使用的一個(gè)以上的電路部件80。據(jù)此,例如能夠得到減少照明器具100的部件數(shù)量以及易于組裝等效果。
如以上所述,本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10為具備電路部件80和發(fā)光元件20的發(fā)光模塊10,并且是能夠進(jìn)行高效制造的發(fā)光模塊10。
而且,通過抑制基板11的翹曲,在將基板11(發(fā)光模塊10)安裝到器具主體106時(shí),能夠容易地通過螺釘66來矯正基板11的翹曲,以便與器具主體106為面接觸。這樣,由于能夠使基板11的與多個(gè)發(fā)光元件20的配置區(qū)域(第二區(qū)域13b)對應(yīng)的背面11b與器具主體106成為面接觸,從而能夠進(jìn)一步提高散熱性。
并且,從樹脂襯板11c的厚度越大,則越能抑制因熱產(chǎn)生的翹曲這一點(diǎn)來看,樹脂襯板11c的厚度例如優(yōu)選為1.2mm以上。并且,更優(yōu)選的是,樹脂襯板11c的厚度例如為1.6mm以上。進(jìn)一步,在考慮到將來自多個(gè)發(fā)光元件20的熱經(jīng)由樹脂襯板11c高效地傳導(dǎo)到器具主體106、以及對因螺釘66使基板11的背面11b與器具主體106密接的情況下的基板11的斥力進(jìn)行抑制,樹脂襯板11c的厚度例如優(yōu)選為2.0mm以下。
并且,本實(shí)施方式所涉及的照明器具100具備:發(fā)光模塊10、安裝了發(fā)光模塊10的器具主體106。發(fā)光模塊10如以上所述,由于能夠高效地制造,因此,具備發(fā)光模塊10的照明器具100也能夠進(jìn)行高效制造。
并且,本實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10的制造方法如以下的說明。即,在具備基板11、被配置在基板11的多個(gè)發(fā)光元件20以及一個(gè)以上的電路部件80的發(fā)光模塊10的制造方法中包括回流工序和流程工序。在回流工序中,針對具有厚度比1mm大的樹脂襯板11c的基板11,以回流方式對多個(gè)發(fā)光元件20進(jìn)行焊接。在流程工序中,在回流工序之后,通過流程方式將一個(gè)以上的電路部件80焊接到基板11。
通過這種制造方法,能夠利用部件安裝機(jī)等自動(dòng)機(jī)械,在一塊基板11上配置多個(gè)發(fā)光元件20、一個(gè)以上的電路部件80。即,能夠高效地進(jìn)行發(fā)光模塊10的制造、以及具備發(fā)光模塊10的照明器具100的制造。
并且,在本實(shí)施方式中,在對基板11進(jìn)行平面視的情況下,多個(gè)發(fā)光元件20被配置在第二區(qū)域13b,該第二區(qū)域13b是配置了一個(gè)以上的電路部件80的第一區(qū)域13a的外周的區(qū)域。
通過此構(gòu)成,配置了多個(gè)發(fā)光元件20的區(qū)域、與配置了一個(gè)以上的電路部件80的區(qū)域被區(qū)分。因此,例如,用于將多個(gè)發(fā)光元件20配置到基板11的作業(yè)、以及用于將一個(gè)以上的電路部件80配置到基板11的作業(yè)能夠分別高效的進(jìn)行。
并且,在基板11,由于在配置了一個(gè)以上的電路部件80的區(qū)域的外周的區(qū)域配置了多個(gè)發(fā)光元件20,例如降低了從多個(gè)發(fā)光元件20放出的照明用的光被一個(gè)以上的電路部件80遮擋的可能性。
并且,在本實(shí)施方式中,多個(gè)發(fā)光元件20例如圖2所示,以圍著一個(gè)以上的電路部件80的方式被排列配置成環(huán)狀。
通過此構(gòu)成,例如圖2所示,在基板11的平面視的中央部分(開口部12的邊緣部分)配置了一個(gè)以上的電路部件80。即,在基板11翹曲成圖6C所示的情況下,一個(gè)以上的電路部件80被配置到從正規(guī)的位置在縱方向上偏離(圖6C的Z軸方向上的偏離)比較少的區(qū)域。因此,例如在執(zhí)行完回流工序的基板11,能夠降低通過部件安裝機(jī)將電路部件安裝到基板11的情況下的安裝錯(cuò)誤的發(fā)生可能性。
并且,在本實(shí)施方式中,一個(gè)以上的電路部件80分別具有從主體部80a和主體部80a延伸設(shè)置的引線80b。主體部80a被配置在基板11的主面11a側(cè),引線80b以貫通基板11的狀態(tài)與第二布線18b焊接(例如參照圖5)。
通過此構(gòu)成,例如圖7A所示,在將一個(gè)以上的電路部件80安裝到基板11的情況下,能夠從配置了多個(gè)發(fā)光元件20的主面11a一側(cè)向基板11進(jìn)行安裝。據(jù)此,例如在利用部件安裝機(jī)將電路部件80安裝到基板11的情況下,能夠利用基板11的背面11b的平面,容易且穩(wěn)定地支承基板11來進(jìn)行安裝。
并且,在本實(shí)施方式中,發(fā)光模塊10所具備的一個(gè)以上的電路部件80與多個(gè)發(fā)光元件20電連接,通過該一個(gè)以上的電路部件80構(gòu)成了電源電路90,該電源電路90用于向多個(gè)發(fā)光元件20提供發(fā)光所需的電力。
這樣,例如與電源電路90形成在與配置了多個(gè)發(fā)光元件20的基板11不同的基板上的情況相比,能夠減少照明器具100的部件數(shù)量,并能夠得到提高照明器具100的組裝方便性等效果。
并且,在本實(shí)施方式中,基板11所具有的樹脂襯板11c包括玻璃纖維以及環(huán)氧樹脂,以作為主要材料。
具體而言,作為發(fā)光模塊10所具備的基板11,可以采用玻璃復(fù)合基板或玻璃環(huán)氧基板。因此,例如可以是一般流通中容易得到的玻璃復(fù)合基板或玻璃環(huán)氧基板,能夠采用厚度比1mm大的基板來構(gòu)成本實(shí)施方式的發(fā)光模塊10。
并且,由于樹脂襯板11c含有強(qiáng)度比較高的玻璃纖維,例如與將樹脂浸潤到紙中而形成的基材所構(gòu)成的基板(紙酚醛基板以及紙環(huán)氧基板等)相比,具有不易翹曲的特點(diǎn)。即,本實(shí)施方式所涉及的基板11具有樹脂襯板11c,并且樹脂襯板11c優(yōu)選為以玻璃纖維以及環(huán)氧樹脂來用作主要材料。
更優(yōu)選為,基板11為高散熱玻璃復(fù)合基板,即這種高散熱玻璃復(fù)合基板所具有的樹脂襯板11c中包含比環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱性高的填充材料。
并且,由于在基板11除了多個(gè)發(fā)光元件20以外還配置了電源電路90(一個(gè)以上的電路部件80),因此,在平面視中的面積比較大,重量也比較大。由此例如可以考慮到,基板11容易裂開或容易發(fā)送缺損等。但是,在基板11為以含有玻璃纖維以及環(huán)氧樹脂為基材的基板的情況下,由樹脂帶來的彈性(粘性),或者由玻璃纖維帶來的高強(qiáng)度,能夠抑制裂開或缺損的發(fā)生。
(其他的實(shí)施方式)
以上根據(jù)實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明,但是本實(shí)用新型并非受上述的實(shí)施方式所限。
例如,基板11的形狀并非受圖2等所示的形狀限定。基板11的外形例如可以是接近于矩形的形狀。
圖8是示出具有形狀接近于矩形的基板14的發(fā)光模塊10a的構(gòu)成概要的平面圖。
圖8所示的發(fā)光模塊10a與以上實(shí)施方式等中的基板11不同,具備外形由直線構(gòu)成的、接近于矩形的基板14。但是,關(guān)于發(fā)光模塊10a的其他的部分,例如具有與上述的實(shí)施方式所涉及的發(fā)光模塊10相同的構(gòu)成。
即,發(fā)光模塊10a具備:基板14、多個(gè)發(fā)光元件20、以及一個(gè)以上的電路部件80?;?4具有:板狀的樹脂襯板、被配置在樹脂襯板的厚度方向上的雙面之中的一個(gè)面上的第一布線、以及被配置在所述雙面之中另一個(gè)面上的第二布線。多個(gè)發(fā)光元件20被配置在基板14的主面14a,與第一布線焊接。一個(gè)以上的電路部件80與第二布線焊接。并且,基板14的樹脂襯板的厚度比1mm大。
如以上所述,發(fā)光模塊10a與上述的實(shí)施方式等中的基板11相同,具有樹脂襯板比1mm大的特點(diǎn),這樣,能夠抑制因?yàn)榱藢⒍鄠€(gè)發(fā)光元件20配置到基板14的回流工序的加熱而導(dǎo)致的基板14的翹曲。這樣,實(shí)際上能夠利用部件安裝機(jī),將電路部件80安裝到翹曲狀態(tài)的基板14。
并且,由于基板14的外形接近于矩形,例如在通過對規(guī)定的大小的材料進(jìn)行切斷來制作多個(gè)基板14的情況下,與制作圓形的基板11的情況相比,制作基板14時(shí)可制作的數(shù)量多,或者能夠減少材料的浪費(fèi)。
并且,在圖6C以及圖7A至圖7B,基板11的兩端雖然翹起,成為配置了多個(gè)發(fā)光元件20的主面11a一側(cè)抬高的狀態(tài),但是基板11的翹起方向以及位置不受特定的方向以及位置所限。例如也可以是,與圖6C等所示的基板11相反,基板11的兩端在背面11b一側(cè)向下彎曲。即使是這種情況,由于樹脂襯板11c的厚度也比1mm大,因此能夠抑制基板11的翹曲。據(jù)此,能夠通過部件安裝機(jī),確實(shí)地將電路部件80安裝到翹曲狀態(tài)的基板11。
并且,被配置在基板11的一個(gè)以上的電路部件80也可以構(gòu)成與電源電路90為不同種類的電路(電子電路)。例如也可以由該一個(gè)以上的電路部件80構(gòu)成控制電路,該控制電路80按照從照明器具100的外部發(fā)送來的信號,對多個(gè)發(fā)光元件20進(jìn)行調(diào)光控制或調(diào)色控制。
并且,在照明器具100具備用于發(fā)光模塊10的點(diǎn)燈、滅燈、調(diào)光、或調(diào)色等控制的傳感器(人感傳感器、照度傳感器、或聲音傳感器等)的情況下,控制傳感器的工作的控制電路也可以由該一個(gè)以上的電路部件80的至少一部分來構(gòu)成。
并且,在照明器具100具備傳感器的情況下,照明器具100也可以具備根據(jù)該傳感器的檢測結(jié)果,對規(guī)定的范圍進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)。例如,在照明器具100具備人感傳感器的情況下,通過人感傳感器對人進(jìn)行檢測,從而能夠使發(fā)光模塊10發(fā)光、以及使攝像機(jī)對該人進(jìn)行拍攝。
并且,照明器具100也可以內(nèi)置揚(yáng)聲器,對照明器具100通過有線或無線接收的聲音進(jìn)行輸出。在這種情況下,例如可以將揚(yáng)聲器控制成,與發(fā)光模塊10的點(diǎn)燈同步地從揚(yáng)聲器輸出聲音。
并且,在上述的實(shí)施方式以及變形例中,作為發(fā)光元件20,舉例示出了對LED芯片進(jìn)行封裝化的LED元件。不過,作為發(fā)光元件20也可以采用半導(dǎo)體激光等半導(dǎo)體發(fā)光元件、或有機(jī)EL(Electro Luminescence:電致發(fā)光)或者無機(jī)EL等EL元件等其他種類的固體發(fā)光元件。
另外,針對上述的實(shí)施方式以及其他的補(bǔ)充事項(xiàng),執(zhí)行本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的各種變形而得到的形態(tài)、以及在不脫離本實(shí)用新型的主旨的范圍內(nèi)對各個(gè)實(shí)施方式以及其他的補(bǔ)充事項(xiàng)中的構(gòu)成要素以及功能進(jìn)行任意地組合而實(shí)現(xiàn)的形態(tài)均包含在本實(shí)用新型內(nèi)。