(57)【要約】【課題】回路基板の折り曲げに伴う回路の断線を抑制する。【解決手段】折曲部２０を有する回路基板１４を備えた光源回路装置１０において、回路基板１４は、折曲部２０の山側の面に位置する配置領域２２に設けられた導電パターン１６と、折曲部２０の谷側の面に設けられた接続用パターン２６とを有し、導電パターン１６は、折曲部２０を挟んで隣り合う電気回路１２の配線パターンであり、接続用パターン２６は、折曲部２０を挟んで隣り合う導電パターン１６同士を接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折曲部を有する回路基板を備えた回路装置において、
前記回路基板は、前記折曲部の山側の面に設けられた導電パターンと、前記折曲部の谷側の面に設けられた接続用パターンとを有し、
前記導電パターンは、前記折曲部を挟んで隣り合う電気回路の配線パターンであり、
前記接続用パターンは、前記折曲部を挟んで隣り合う前記導電パターン同士を接続する、
ことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記導電パターンと、前記接続用パターンとを電気的に接続する導電部材が通され、
かつ、表面が電気的絶縁材で覆われた貫通孔が前記回路基板に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記谷側の面、もしくは、前記山側の面の少なくともいずれか一方の面における前記折曲部には、溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記谷側の面に設けられた溝は、前記折曲部の折り曲げ角度を所定角度に規制する断面形状を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の回路装置。
【請求項５】
前記電気回路は、前記導電パターンに接続される複数の発光素子を備え、前記回路基板は、前記発光素子が周方向に間隔を空けて外周側に位置するように多角形断面の筒状に折り曲げられている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項６】
折曲部を有する回路基板を備えた回路装置の製造方法において、
前記回路基板の基板部材に対し、前記折曲部の山側の面に、前記折曲部を挟んで隣り合う位置に電気回路の配線パターンとなる導電パターンを設け、
前記回路基板の基板部材に対し、前記折曲部の谷側の面に、前記折曲部を挟んで隣り合う前記導電パターン同士を接続する接続用パターンを設ける、
ことを特徴とする回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置、及び回路装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
組み込まれる器具に合わせて折り曲げられた回路基板を有した回路装置が知られている。また、この種の回路装置では、導電パターンを配置して電気回路を設ける領域内で回路基板を折り曲げたものも知られている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９４３９４３号明細書
【特許文献２】特開２０１１−１２９７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回路装置の製造時に、回路基板の折り曲げに伴い導電パターンが引っ張られて断線することがあり、回路の断線の原因となる。このため、製品不良による歩留まり低下を招く恐れがあった。
本発明は、回路の断線を防止できる回路装置、及び回路装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回路装置は、折曲部を有する回路基板を備えた回路装置において、前記回路基板は、前記折曲部の山側の面に設けられた導電パターンと、前記折曲部の谷側の面に設けられた接続用パターンとを有し、前記導電パターンは、前記折曲部を挟んで隣り合う電気回路の配線パターンであり、前記接続用パターンは、前記折曲部を挟んで隣り合う前記導電パターン同士を接続することを特徴とする。
【０００６】
本発明は、上記回路装置において、前記導電パターンと、前記接続用パターンとを電気的に接続する導電部材が通され、かつ、表面が電気的絶縁材で覆われた貫通孔が前記回路基板に設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、上記回路装置において、前記谷側の面、もしくは、前記山側の面の少なくともいずれか一方の面における前記折曲部には、溝が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記回路装置において、前記谷側の面に設けられた溝は、前記折曲部の折り曲げ角度を所定角度に規制する断面形状を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記回路装置において、前記電気回路は、前記導電パターンに接続される複数の発光素子を備え、前記回路基板は、前記発光素子が周方向に間隔を空けて外周側に位置するように多角形断面の筒状に折り曲げられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、折曲部を有する回路基板を備えた回路装置の製造方法において、前記回路基板の基板部材に対し、前記折曲部の山側の面に、前記折曲部を挟んで隣り合う位置に電気回路の配線パターンとなる導電パターンを設け、前記回路基板の基板部材に対し、前記折曲部の谷側の面に、前記折曲部を挟んで隣り合う前記導電パターン同士を接続する接続用パターンを設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回路基板の折り曲げに伴う回路の断線を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源回路装置の斜視図である。
【図２】回路基板の折り曲げ前の状態を示す図である。
【図３】（Ａ）は、回路基板の表面における連結部の構成を示す図、（Ｂ）は、回路基板の裏面における連結部の構成を示す図である。
【図４】スルーホールの構成を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は、折り曲げ前の切欠溝の断面図、（Ｂ）は、折り曲げ後の切欠溝の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光源回路装置の連結部の構成を示す図であり、（Ａ）は、回路基板の表面における連結部の構成を示す図、（Ｂ）は、回路基板の裏面における連結部の構成を示す図である。
【図７】図６（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】金属リベットを用いたスルーホールの構成を示す断面図である。
【図９】断面をＵ字状とした切欠溝の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。なお、本実施形態では、回路装置として、ＬＥＤランプ装置に組み込まれる光源回路装置を例示する。
【００１４】
図１は、第１実施形態に係る光源回路装置１０の斜視図である。
光源回路装置１０は、１枚の回路基板１４と、この回路基板１４に配置された電気回路１２とを備えている。この回路基板１４は、ＬＥＤランプ装置に組み込むために、折り曲げられて多角形断面の略筒状に形成されており、その外周側の面が電気回路１２の配置領域２２ＡＲとなっている。
【００１５】
図２は、回路基板１４の折り曲げ前の状態を示す図である。
回路基板１４は、図２に示すように、略矩形の板状の基板である。図２においては、回路基板１４の両面の内、配置領域２２ＡＲの面を示している。以下、図２に示す配置領域２２ＡＲの面を表面、他方の面を裏面とする。
回路基板１４には、長手方向Ａに間隔を空けてスリット１９が形成される。回路基板１４は、各スリット１９によって複数の矩形状の回路基板要素１４Ａ（基板部に相当）に分割されている。スリット１９のそれぞれは、短手方向Ｂに延び、短手方向Ｂの一端部（両端であってもよい）には、両側の回路基板要素１４Ａを連結する連結部２１が設けられている。
この連結部２１は、両側の回路基板要素１４Ａから等距離の箇所（図２中、点線で示す線）を基準にして二つ折りに折り曲げられ、この折り曲げられた部分を、以下、折曲部２０と表記する。
【００１６】
回路基板１４の各折曲部２０は、角度α（以下、曲げ角度αという）でそれぞれ折り曲げられて、図１に示すような略筒状に形成される。ここで曲げ角度αは、３６０度／ｎ（ｎ＝回路基板要素１４Ａの数）に相当する角度に設定される。本構成の回路基板１４は、７個のスリット１９によって８個の回路基板要素１４Ａに区画されているので、曲げ角度αは、３６０度／８＝４５度に設定される。これにより、回路基板１４は、８角形断面の筒状に形成されている。
回路基板１４は、基板部材１４Ｃの表面に電気回路１２を形成したものである。基板部材１４Ｃは、アルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属から形成されており、表面及び裏面に電気的絶縁材を被覆する絶縁処理が施され、被膜状の絶縁層１４Ｂ（図４）で覆われている。本実施形態においては、基板部材１４Ｃには、アルミニウム材を用いている。
【００１７】
電気回路１２は、導電パターン１６と、複数のＬＥＤ１８とを備えている。導電パターン１６は、銅箔等の導電材料を用いて配線等の回路パターン（配線パターン）を形成したものであり、ＬＥＤランプ装置に供給された電力を各ＬＥＤ１８に供給する。各ＬＥＤ１８は、各回路基板要素１４Ａに対応する領域（以下、配置領域２２と言う）に実装され、ＬＥＤランプ装置の光源として機能する。各配置領域２２には、導電パターン１６と、ＬＥＤ１８とが実装されることによって電気回路１２が形成される。すなわち、各回路基板要素１４Ａのそれぞれが電気回路１２を有している。図１のように回路基板１４が折り曲げられることによって、各ＬＥＤ１８は筒状の回路基板１４の外周面に周方向に間隔を空けて配置され、略全周に渡って光を放射する。なお、ＬＥＤ１８以外の発光素子を使用してもよいし、発光素子以外の電気部品を更に配置してもよい。
【００１８】
図３は、連結部２１の構成を示す図であり、図３（Ａ）は、回路基板１４の表面における連結部２１の構成を示す図、図３（Ｂ）は、回路基板１４の裏面における連結部２１の構成を示す図である。
図３において、連結部２１の両側の配置領域２２には、それぞれ電気回路１２が配置されており、これら電気回路１２の一方を第１電気回路１２Ａ、他方を第２電気回路１２Ｂとする。
第１電気回路１２Ａ、第２電気回路１２Ｂの導電パターン１６は、図３（Ａ）に示すように、連結部２１に設けられた４つのスルーホール２４Ａ１、２４Ａ２、２４Ｂ１、２４Ｂ２に電気的に接続されている。スルーホール２４Ａ１、２４Ａ２は、折曲部２０よりも第１電気回路１２Ａの側に配置され、第１スルーホール２４Ａ１、２４Ａ２とする。スルーホール２４Ｂ１、２４Ｂ２は、折曲部２０よりも第２電気回路１２Ｂの側に配置され、第２スルーホール２４Ｂ１、２４Ｂ２とする。これらスルーホール２４Ａ１、２４Ａ２、２４Ｂ１、２４Ｂ２を特に区別する必要がない場合はスルーホール２４と表記する。
【００１９】
スルーホール２４は、回路基板１４の表面の導電パターン１６を回路基板１４の裏面に導通させる導電部である。
図４は、スルーホール２４の構成を示す断面図である。図４において、説明の便宜上絶縁層１４Ｂ等を厚く示している。
スルーホール２４は、回路基板１４を貫通する貫通孔を有し、この貫通孔内に満たされた導電部材であるはんだ３０によって、回路基板１４の表面に設けられた導電パターン１６と、回路基板１４の裏面に設けられた接続用パターン２６とを電気的に接続している。
図４では、貫通孔内に電気的絶縁材からなる絶縁チューブ２８を挿入し、この絶縁チューブ２８の内側にはんだ３０を満たした構成である。
【００２０】
図３（Ｂ）に示すように、連結部２１の回路基板１４の裏面側には、第１スルーホール２４Ａ１と第２スルーホール２４Ｂ１とを電気的に接続する接続用パターン２６と、第１スルーホール２４Ａ２と第２スルーホール２４Ｂ２とを電気的に接続する接続用パターン２６とがそれぞれ設けられている。
接続用パターン２６は、導電パターン１６と同様に、銅箔等の導電材料を用いて形成された配線パターンであり、回路基板１４の長手方向Ａ（折曲部２０に直交する方向に相当）に延びている。
【００２１】
このようにして、連結部２１の両側に配置された電気回路１２同士が、スルーホール２４及び接続用パターン２６を介して電気的に接続される。
なお、本実施形態において、電気回路１２は、８つの回路基板要素１４Ａのそれぞれに分かれて配置されており、この内、隣り合う２つの回路は、いずれも直列に接続されている。更に、１つの直列に接続された回路は、他の直列に接続された回路と並列に接続されている。
【００２２】
また、スルーホール２４の表面は、絶縁チューブ２８によって覆われ、絶縁されている。このため、金属製の回路基板１４であっても回路基板１４と電気回路１２との導通を回避し、回路基板１４の配置領域２２の導電パターン１６と、回路基板１４の裏面の接続用パターン２６とを電気的に接続することができる。
【００２３】
各連結部２１の裏面側には、図３（Ｂ）に示すように、折曲部２０に沿った切欠溝３２が設けられている。切欠溝３２は、連結部２１の折り曲げを容易にするための溝であり、連結部２１の長手方向Ａの中央において、短手方向Ｂに沿って切削、或いはプレスされることによって設けられている。
また、切欠溝３２は、一対の接続用パターン２６と、これらの間に位置する範囲とを避けて設けられている。すなわち、切欠溝３２は、接続用パターン２６を横断しない溝に形成されている。
この切欠溝３２が設けられることによって、回路基板１４を容易に折り曲げることができると共に、折り曲げ箇所の内側及び外側に生じる丸みを抑えることができ、光源回路装置１０を、丸みを抑えた曲げ形状に成形し易くなる。本実施形態においては、切欠溝３２は折曲部２０の谷側に位置している。
【００２４】
図５（Ａ）は、折り曲げ前の切欠溝３２の断面図（図３（Ｂ）のＶ−Ｖ断面図）であり、図５（Ｂ）は、折り曲げ後の切欠溝３２の断面図である。
切欠溝３２について詳述すると、図５（Ａ）に示すように、回路基板１４の裏面から表面に行くに従って幅狭となるＶ字状の溝（Ｖカット溝）に形成されている。
また、切欠溝３２の溝角度（２つの内面が形成する角度）は、各折曲部２０の曲げ角度α（回路基板要素１４Ａの折り曲げ角度とも称する）と同じ値に設定される。溝角度を曲げ角度αにすることによって、図５（Ｂ）に示すように、回路基板１４を各切欠溝３２に沿って折り曲げた際に、切欠溝３２の２つの内面が互いに面接触し、各折曲部２０を曲げ角度αに規制することが可能となる。但し、切欠溝３２の溝角度を折曲部２０の曲げ角度αと完全に一致させると、スプリングバックにより折曲部２０の曲げ角度が角度αより小さくなるので、スプリングバック量を考慮して溝角度を設定することが好ましい。なお、曲げ角度αは、回路基板１４を折り曲げて形成される多角形の外角と等しい値となる。
【００２５】
次いで、光源回路装置１０の製造方法について説明する。
まず、折り曲げ前の基板部材１４Ｃの各連結部２１に、切欠溝３２が形成される。次いで、基板部材１４Ｃに各スルーホール２４が形成される。また、基板部材１４Ｃの両面には、絶縁処理が施され、この後、配置領域２２に導電パターン１６が形成され、各連結部２１の裏面側にそれぞれ接続用パターン２６が形成され、回路基板１４が作成される。
次いで、回路基板１４が各連結部２１のそれぞれで折り曲げられ、８角形断面の略筒状に形成される。
【００２６】
上述のように、各連結部２１を挟んで位置する２つの回路同士は、各接続用パターン２６によって電気的に接続されている。これらの接続用パターン２６は、回路基板１４の折り曲げに伴って屈曲される。
ここで、各電気回路１２は、回路基板１４が各連結部２１において折り曲げられた場合には、折曲部２０の山側の面、すなわち光源回路装置１０の外周側の面に位置する。一方、各接続用パターン２６は、折曲部２０の谷側の面、すなわち光源回路装置１０の内側面に位置する。このため、各接続用パターン２６には、伸長方向ではなく圧縮方向の力が作用することとなる。これによって、回路基板１４が折り曲げられた場合に、接続用パターン２６に伸長方向に力が作用して接続用パターン２６が断線することを抑制できる。
このため、光源回路装置１０の外周側の面に電気回路１２を設けた構成であっても、当該光源回路装置１０の製造工程において、光源回路装置１０の外周側の面にリード線を配索する等の作業を行うことなく、電気回路１２の断線を抑制し、光源回路装置１０の歩留まりの低下を防止できる。
なお、切欠溝３２を設ける工程は、接続用パターン２６を形成した後であっても良い。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態では、光源回路装置１０は、折曲部２０を有する回路基板１４を備え、当該回路基板１４は、折曲部２０の山側の面に位置する配置領域２２に設けられた導電パターン１６と、折曲部２０の谷側の面に設けられた接続用パターン２６とを有する構成とした。導電パターン１６は、折曲部２０を挟んで隣り合う電気回路１２の配線パターンである。そして、接続用パターン２６は、折曲部２０を挟んで隣り合う導電パターン１６同士を接続する構成とした。
これによって、回路基板１４が折り曲げられた場合に、接続用パターン２６が伸長されて断線することを避けることができる。このため、光源回路装置１０の外周側の面に電気回路１２を設けた場合であっても、電気回路１２の断線を抑制することができる。
【００２８】
また、本実施形態では導電パターン１６と、接続用パターン２６とを内部に満たされたはんだ３０によって電気的に接続し、かつ、絶縁チューブ２８が挿入されたスルーホール２４を回路基板１４に設けた。
これによって、回路基板１４が金属製であっても、短絡を生じさせることなく、導電パターン１６と、接続用パターン２６と、を電気的に接続することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、折曲部２０の谷側の面に、切欠溝３２を設けた。
これによって、回路基板１４を容易に折り曲げることができると共に、折り曲げ箇所の内側及び外側に生じる丸みを抑えることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、切欠溝３２は、折曲部２０の折り曲げ角度（曲げ角度）を角度αに規制するＶ字状の断面形状を有する溝とした。
これによって、所望の所定角度で回路基板１４を折り曲げることができ、回路基板１４の折り曲げ工程を容易化することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、電気回路１２は、導電パターン１６に接続される複数のＬＥＤ１８を備え、回路基板１４は、複数のＬＥＤ１８が周方向に間隔を空けて外周側に位置するように８角形断面の筒状に折り曲げられる構成とした。
これによって、光源回路装置１０の略全周に渡って光を照射する構成が可能になる。
【００３２】
また、本実施形態では、折曲部２０を有する回路基板１４を備えた光源回路装置１０の製造方法において、回路基板１４の基板部材１４Ｃに対し、折曲部２０の山側の面に、折曲部２０を挟んで隣り合う位置に電気回路１２の配線パターンとなる導電パターン１６を設けるようにした。また、回路基板１４の基板部材１４Ｃに対し、折曲部２０の谷側の面に、折曲部２０を挟んで隣り合う導電パターン１６同士を接続する接続用パターンを設けるようにした。
これによって、光源回路装置１０の外周側の面に電気回路１２を設けた構成であっても、当該光源回路装置１０の製造時に、光源回路装置１０の外周側の面にリード線を配索する等の作業を行うことなく、電気回路１２の断線を抑制できる。また、電気回路１２の断線による光源回路装置１０の歩留まりの低下を防止できる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る光源回路装置１０の連結部２１の構成を示す図であり、図６（Ａ）は、回路基板１４の表面における連結部２１の構成を示す図、図６（Ｂ）は、回路基板１４の裏面における連結部２１の構成を示す図である。図６において、図３と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
上述した第１実施形態においては、連結部２１において、切欠溝３２を回路基板１４の裏面の側、すなわち折曲部２０の谷側に設けた。これに対して、本実施形態においては、図６に示すように、連結部２１において、切欠溝１３２を回路基板１４の表面の側、すなわち回路基板１４が折り曲げられて形成される折曲部２０の山側に設けた。
切欠溝１３２は、切欠溝３２と同様に、回路基板１４の折り曲げを容易にするための溝であり、連結部２１の長手方向Ａの中央において、短手方向Ｂに沿って切削、或いは線状に加圧することによって設けられている。
【００３４】
図７は、図６（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。図７において、図５と同一部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
切欠溝１３２について詳述すると、回路基板１４の表面から裏面に行くに従って幅狭となるＶ字状の溝に形成されている。
これによって、回路基板１４の折り曲げを容易にできる。また、回路基板１４を折り曲げた場合に、光源回路装置１０の角Ｒ、すなわち折曲部２０の角Ｒを小さくすることができ、寸法精度が向上する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、折曲部２０の山側に、切欠溝１３２を設けた。
これによって、回路基板１４を容易に折り曲げることができると共に、折り曲げ箇所の内側及び外側に生じる丸みを抑えることができ、光源回路装置１０を、丸みを抑えた曲げ形状に成形し易くなる。
【００３６】
なお、上述した第１及び第２実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の要旨の範囲において任意に変形、及び応用が可能である。
【００３７】
例えば、上述した各実施形態では、スルーホール２４には、はんだ３０を用いたが、これに限らず、他の導電部材を用いても良い。
また例えば、図８に示すように、絶縁チューブ２８にリベット３４をかしめて、リベット３４の両端に導電パターン１６と接続用パターン２６とを接触させることによって、導電パターン１６と、接続用パターン２６とを電気的に接続させることもできる。
また、上述した各実施形態においては、スルーホール２４に用いる電気的絶縁材には、絶縁チューブ２８を用いたが、これに限らず、他の絶縁材を適宜用いても良い。
【００３８】
また、上述した各実施形態においては、光源回路装置１０は、８角形断面の筒状に形成したが、これに限らず他の形状に形成しても良い。
また、回路基板１４は、金属に限らず樹脂等の他の材料によって形成されていても良い。
また、上述した実施形態においては、切欠溝３２や切欠溝１３２の断面は、Ｖ字状としたが、これに限らず他の形状であっても良い。例えば、図９に示すように、断面がＵ字状の切欠溝２３２であってもよい。切欠溝２３２のようなＵ字状にすることで、折り曲げた際の応力集中を緩和できる。
また例えば、本実施形態においては、各回路基板要素１４Ａに配置された回路の内、隣り合う２つの回路をそれぞれ直列接続し、これら一対の回路同士を並列に接続するとしたが、これに限らず、各回路同士の接続方法は変更しても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０  光源回路装置（回路装置）
１２  電気回路
１４  回路基板
１４Ａ  回路基板要素（基板部）
１４Ｃ  基板部材
１６  導電パターン
１８  ＬＥＤ（発光素子）
２０  折曲部
２２、２２ＡＲ  配置領域
２４  スルーホール（貫通孔）
２６  接続用パターン
２８  絶縁チューブ（電気的絶縁材）
３２、１３２、２３２  切欠溝（溝）
α  曲げ角度（所定角度）
【図１】
2019134110.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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