JP2007035881A

JP2007035881A - 表面実装型の電子部品の実装構造及び照明器具

Info

Publication number: JP2007035881A
Application number: JP2005216383A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aoki; 博司青木; Yoshinori Wakabayashi; 美紀若林
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】
表面実装型の電子部品を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板に表面実装する際の実装位置のずれを抑制する。
【解決手段】
表面実装型のＬＥＤ素子１を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板４に備えられた複数のランド２に接続する実装構造において、各ランド２から引出される複数の導体パターン３の引出し方向を全て同方向とし、かつランド２と導体パターン３との接合箇所における導体パターン３の幅を全て等しくしている。このように構成することで、ランド２のサイズを統一し、ランド２に塗布されるはんだペーストの量が均一となり、はんだペーストを加熱溶融してＬＥＤ素子１を実装する際の実装ずれを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面実装型の電子部品を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板に備えられたランドに接続する表面実装型の電子部品の実装構造及び照明器具に関するものである。

近年、電子装置の小型化等の目的で、電子部品をプリント配線板上に実装する際の高密度化のため、電子部品の実装構造の主流は、リード部品を使用する挿入実装から表面実装型の電子部品（チップ部品）を使用する表面実装へと移行しており、表面実装を用いた様々な電子装置が開発されている。たとえば、複数の表面実装型の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと呼ぶ）素子をプリント配線板に表面実装して成るＬＥＤユニットを備えたＬＥＤ照明器具が挙げられる（特許文献１参照）。

このＬＥＤ照明器具は、図２、３に示すように、複数のＬＥＤ素子１を含むＬＥＤユニット１００と、天井板ＣＢの裏面に設置され、商用電源（交流電源）からの交流電圧を整流及び平滑し、所定レベルの電圧値まで降圧した直流電圧をＬＥＤユニット１００に供給するＬＥＤ素子電源供給部１０１と、ＬＥＤ素子１の図２における下方に配置され、ＬＥＤ素子１の光を制御するためのレンズを含むレンズ体１０２と、ＬＥＤユニット１００及びレンズ体１０２を収納するための器具本体１０３及び器具外郭１０４から構成されている。

器具本体１０３は、例えば絶縁性の樹脂材料により、円状の底部１０３ａと、この外周縁から下方に延設された円筒部１０３ｂとを一体に有する形状に形成されている。底部１０３ａには、天井板ＣＢの孔Ｈに通された電源接続線Ｗ１を介してＬＥＤ素子電源供給部１０１の出力に電気的に接続されるコネクタ１０３ｃが下面中央に設けられると共に、器具本体１０３を天井板ＣＢの表面にネジ止め固定するための取付孔１０３ｄが一対コネクタ１０３ｃの両側に穿設されている。他方、円筒部１０３ｂには、ネジ溝１０３ｅが外周壁に形成されている。

器具外郭１０４は、例えば絶縁性の樹脂材料により、円状の底部１０４ａと、この外周縁から上方に延設された円筒部１０４ｂとを一体に有する形状に形成されている。底部１０４ａには、円状の孔１０４ｃが中央に穿設されている一方、円筒部１０４ｂには、器具本体１０３のネジ溝１０３ｅと嵌合するネジ溝１０４ｄが内周壁に形成されている。

ＬＥＤユニット１００は、複数のランド１０５と、ランド１０５から引出される複数の導体パターン１０６とを有する円形状のプリント配線板１０７上に、ＬＥＤ素子１等の電子部品を表面実装して構成されており、器具本体１０３のコネクタ１０３ｃに接続される接続部１００ａをプリント配線板１０７上面中央に備えている。また、該ＬＥＤユニット１００は、器具本体１０３内に着脱（交換）自在に収納されるようになっている。

レンズ体１０２は、例えば絶縁性の樹脂材料により、円状の底部１０２ａと、この外周縁から上方に延設された円筒部１０２ｂとを一体に有する形状に形成されている。底部１０２ａには、ＬＥＤユニット１００の一対の孔１００ｂに嵌入する一対のピン１０２ｃが上方に立設されているほか、ＬＥＤユニット１００の各ＬＥＤ素子１の前方に、ＬＥＤ素子１の光を制御するための各レンズ１０２ｄが配置されている。なお、レンズ体１０２も器具本体１０３内に着脱（交換）自在に収納されるようになっている。
特開２００２−３０４９０４号公報

ところで、上述のＬＥＤユニット１００において、ＬＥＤ素子１等の電子部品をプリント配線板１０７に表面実装するには、通常プリント配線板１０７上に設けられた複数のランド１０５上に、フラックスとはんだ粉を混ぜ合わせて作ったはんだペーストをあらかじめ塗布しておき、はんだペーストが塗布されたランド１０５上にＬＥＤ素子１等の電子部品（図示せず）を載せ、赤外線リフロー炉等を用いてはんだペーストを加熱溶融してはんだ付けすることで電子部品とランド１０５とを接合する。しかしながら、図４（ｂ）に示すように、従来のＬＥＤユニット１００のプリント配線板１０７では、各ランド１０５から引出される導体パターン１０６の引出される方向と、ランド１０５と導体パターン１０６との接合箇所における導体パターン１０６の幅が統一されておらず、各ランド１０５のサイズが異なっていた。このため、各ランド１０５に塗布されるはんだペーストの量がランド１０５のサイズの違いにより不均一となり、ＬＥＤ素子１等の電子部品を表面実装する際に、はんだペーストの表面張力のバランスがとれずに実装位置のずれが生じるという問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、表面実装型の電子部品をプリント配線板に実装する際の実装位置のずれを抑制することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、複数の端子を備えた表面実装型の電子部品を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板に備えられたランドに接続する表面実装型の電子部品の実装構造であって、前記プリント配線板は、表面実装型の電子部品の端子と接続される複数のランドと、各ランドから引出される複数の導体パターンとを一表面に備えており、各ランドから引出される導体パターンの引出し方向と、ランドと導体パターンとの接合箇所における導体パターンの幅とを全て略同一としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、上記目的を達成するために、一乃至複数の光源となる表面実装型の固体発光素子を有する光源ユニットと、光源ユニットを収納するための器具本体とを備えた照明器具であって、前記光源ユニットは、複数のランド及び各ランドから引出される複数の導体パターンを一表面に有するプリント配線板と、はんだの加熱溶融によってランドに接続される複数の端子を具備した表面実装型の固体発光素子とを備え、各ランドから引出される導体パターンの引出し方向と、ランドと導体パターンとの接合箇所における導体パターンの幅とを全て略同一としたことを特徴とする。

本発明によれば、複数の端子を備えた表面実装型の電子部品を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板に備えられたランドに実装する表面実装型の電子部品の実装構造において、各ランドから引出される導体パターンの引出し方向と、ランドと導体パターンとの接合箇所における導体パターンの幅とを全て同一としたので、各ランドのサイズを統一することができ、したがって各ランドにおけるはんだ量を均一にできるため、各ランドでのはんだ量の不均一から発生するはんだ付け時の電子部品の実装のずれを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図１を用いて説明する。但し、基本的な構成は従来例と共通であるので、共通する部分には同一の符号を付して図示及び説明は省略する。本実施形態は、光源ユニットとしてＬＥＤユニット５を用いた照明器具であって、ＬＥＤユニット５におけるプリント配線板４の実装構造に特徴がある。

ＬＥＤユニット５は、表面実装型の電子部品として複数のＬＥＤ素子１（図示せず）をプリント配線板４の一表面上に表面実装したもので、複数のランド２及び導体パターン３をプリント配線板４の一表面上に備え、ランド２上に塗布されたはんだペーストの加熱溶融によってＬＥＤ素子１がランド２上に実装される（図１（ａ）参照）。

ＬＥＤ素子１は表面実装型の白色ＬＥＤで、本実施形態では光量を多くするために３個のＬＥＤチップ（図示せず）が内蔵されており、これら３個のＬＥＤチップが電気的に直列に接続されている。各ＬＥＤチップにはアノード及びカソード用の端子が設けられ、計６個の端子がＬＥＤ素子１の背面に配設されている。ＬＥＤチップは青色ＬＥＤチップで、この青色ＬＥＤチップから発する光を青色ＬＥＤチップの発光面に対向して設けられた黄色の蛍光板に通すことで白色光を得る。尚、本実施形態では青色ＬＥＤチップから発せられる光を黄色の蛍光板に通して白色光を得ているが、白色光を得ることができれば他の構成でもよく、例えば赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップの３色の光を混ぜて白色光を得るように構成してもよい。また、本実施形態ではＬＥＤ素子１に３個のＬＥＤチップと、ＬＥＤ素子１の背面に６個の端子とを設けているが、ＬＥＤチップの数、端子の数はこれらの数に限定されるものではない。

ランド２は、ＬＥＤ素子１の背面に設けられたアノード及びカソード用の端子に対応してプリント配線板４の一表面上に複数個形成され、１個のＬＥＤ素子１の実装部分には、各端子に対応して６個のランド２ａ〜２ｅが形成されている（図１（ｂ）参照）。ランド２ａ〜２ｅ上には、はんだペーストが塗布され、塗布されたはんだペースト上にＬＥＤ素子１が実装され、ランド２ａ〜２ｅから引出される導体パターン３ａ〜３ｄによって、ランド２ａ〜２ｅを接続してＬＥＤ素子１に内蔵された３個のＬＥＤチップを含む回路を構成している。導体パターン３ａ〜３ｄはそれぞれランド２ｄ、２ａ及び２ｅ、２ｂ及び２ｆ、２ｃから引出されており、その引出し方向は全て同方向（図１における上下方向）となっている。また、ランド２ａ〜２ｅとの接合箇所において、導体パターン３ａ〜３ｄの図における左右の幅は全て等しくなっている。したがって、ランド２ａ〜２ｅは全て同じ大きさかつ同じ形状で形成される。これは他のＬＥＤ素子１の実装部分においても同様である。

上述のように構成することで、各ランド２の上に塗布されるはんだペーストの量が均一となり、赤外線リフロー炉等ではんだペーストを加熱溶融することでＬＥＤ素子１を実装する際に実装のずれが生じにくくなる。また、ＬＥＤ素子１が溶融はんだの表面張力によって正しい実装位置に引き寄せられる表面実装特有のセルフアライメント効果によって、ＬＥＤ素子１の実装位置が正しい位置に修正され、実装のずれを抑制できる。

尚、本発明の表面実装型の電子部品はＬＥＤ素子１に限定されるものではなく、他の表面実装型の電子部品でもよい。また、本発明の照明器具は、本実施形態の照明器具としての形態及び接続構造等に限定されるものではなく、少なくとも光源ユニットが本発明の実装構造を有していればよい。

本発明の実施形態のＬＥＤユニットにおけるプリント配線板のランド及び導体パターンの配置図を示し、（ａ）はプリント配線板の全体図で、（ｂ）はプリント配線板の一部拡大図である。従来の表面実装型のＬＥＤを用いた照明器具の分解斜視図である。従来の表面実装型のＬＥＤを用いた照明器具の断面図である。従来の表面実装型のＬＥＤを用いたプリント配線板のランド及び導体パターンの配置図を示し、（ａ）はプリント配線板の全体図で、（ｂ）はプリント配線板の一部拡大図である。

符号の説明

１ＬＥＤ素子（表面実装型の電子部品）
２ランド
３導体パターン
４プリント配線板
５ＬＥＤユニット（光源ユニット）

Claims

複数の端子を備えた表面実装型の電子部品を、はんだの加熱溶融によってプリント配線板に備えられたランドに接続する表面実装型の電子部品の実装構造であって、前記プリント配線板は、表面実装型の電子部品の端子と接続される複数のランドと、各ランドから引出される複数の導体パターンとを一表面に備えており、各ランドから引出される導体パターンの引出し方向と、ランドと導体パターンとの接合箇所における導体パターンの幅とを全て略同一としたことを特徴とする表面実装型の電子部品の実装構造。
一乃至複数の光源となる表面実装型の固体発光素子を有する光源ユニットと、光源ユニットを収納するための器具本体とを備えた照明器具であって、前記光源ユニットは、複数のランド及び各ランドから引出される複数の導体パターンを一表面に有するプリント配線板と、はんだの加熱溶融によってランドに接続される複数の端子を具備した表面実装型の固体発光素子とを備え、各ランドから引出される導体パターンの引出し方向と、ランドと導体パターンとの接合箇所における導体パターンの幅とを全て略同一としたことを特徴とする照明器具。