(57)【要約】      （修正有）【課題】面プリント配線板を利用できて、プリント配線板と発光素子の発光部本体との間隔を短くまたは無くすることができる回路基板組立体を提供する。【解決手段】本回路基板組立体１では、プリント配線板２は、絶縁基板９の第１表面２ａに形成された第１導体パターン７と、第２表面２ｂに形成された第２導体パターン８と、第１導体パターン７および第２導体パターン８を電気接続するスルーホール１０とを備え、ＬＥＤ３のリード５を挿通するための挿通孔１１が形成されている。ＬＥＤ３の発光部本体４はプリント配線板２と第１表面９ａ側で接して配置され、ＬＥＤ３のリード５は挿通孔１１を挿通し第２表面２ｂ側において第２導体パターン８に半田付けされている。リード５を第１表面２ａ側で半田付けせず、且つ挿通孔１１の内面１１ａに導体を設けないので、半田付け時の熱による悪影響をＬＥＤ３が受けずに済む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の第１表面に形成された第１導体パターンと、上記絶縁基板の第２表面に形成された第２導体パターンと、上記絶縁基板を貫通して上記第１導体パターンおよび第２導体パターンを電気接続するスルーホールとを備え、発光素子のリードを挿通するための挿通孔が上記絶縁基板を貫通して形成されたプリント配線板、ならびに
このプリント配線板の上記第１表面側に配置された発光部本体と、この発光部本体から延び出し、上記挿通孔を挿通し、上記第２表面側において上記第２導体パターンに半田付けされたリードとを備えた発光素子を含むことを特徴とする回路基板組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の回路基板組立体において、上記発光部本体は、上記第１表面側にある上記プリント配線板の表面に接していることを特徴とする回路基板組立体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回路基板組立体において、上記第１導体パターンは、上記発光素子の発光部本体を避けて設けられていることを特徴とする回路基板組立体。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の回路基板組立体において、
上記発光素子は、一対の上記リードを備えており、
上記第２導体パターンは、互いに絶縁された第１の部分および第２の部分を有しており、
上記一対のリードのうちの一方が上記第１の部分に半田付けされ、上記一対のリードのうちの他方が上記第２の部分に半田付けされており、
上記スルーホールは、上記第１の部分と上記第１導体パターンとを電気接続するものであることを特徴とする回路基板組立体。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の回路基板組立体において、上記挿通孔の内面は、上記絶縁基板を構成する絶縁材料が露出した絶縁材料表面であることを特徴とする回路基板組立体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、例えば、電気機器等に用いられる回路基板組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板組立体には、発光素子、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤともいう。）と、プリント配線板とを有し、ＬＥＤをプリント配線板に実装されてなるものがある。
プリント配線板には、両面に導体パターンを有する両面プリント配線板があり、両面プリント配線板は、両面を貫通するとともに、内部に両面の導体パターンを接続する導体を設けたスルーホールを設けたものがある。
【０００３】
また、ＬＥＤには、発光ダイオードチップを樹脂部材等により封止した発光部本体と、この発光部本体から導出されるリードとを有するものがある。
このようなリードが導出されたタイプのＬＥＤを両面プリント配線板に実装するには、ＬＥＤのリードを、内面に導体を被着したスルーホールに挿通させて、スルーホール縁部においてリードと導体パターンとを半田付けにより接続していた。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし半田付け時には、ＬＥＤの発光部本体と反対側の表面から半田付けを行っても、高温の溶融半田がスルーホールの内面の導体を伝ってＬＥＤの発光部本体へと向かう。従って、溶融半田の熱がＬＥＤの発光部本体に伝わらないように、ＬＥＤの発光部本体を配置する側のプリント配線板の表面と、上記発光部本体との間の間隔を長く確保する必要があった。例えば、発光部本体と、これが取り付けられる側のプリント配線板の表面との間に介在するスペーサが必要となり、部品点数が多くなっていた。
【０００５】
また、上述の間隔を所定量で確保するためのストッパ付きのリードを有するＬＥＤを用いる場合には、スペーサを廃止することができるが、上述の間隔が長くてＬＥＤのリードが変形し易いので、ＬＥＤの発光部本体の向きの位置決め精度が低下してしまう。
また、ＬＥＤを片面プリント配線板に実装する場合には、上述の問題はないが、プリント配線板の導体パターンのレイアウト設計の自由度が低く、必要な回路を形成するためには、導体パターンの所要箇所同士を接続するためのジャンパ線を多用しなければならず、部品点数が多くなるとともに、組立工数も多くなる。
【０００６】
そこで、この考案の目的は、両面プリント配線板を利用できて、プリント配線板と発光素子の発光部本体との間隔を短くまたは無くすることができる回路基板組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の回路基板組立体は、絶縁材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の第１表面に形成された第１導体パターンと、上記絶縁基板の第２表面に形成された第２導体パターンと、上記絶縁基板を貫通して上記第１導体パターンおよび第２導体パターンを電気接続するスルーホールとを備え、発光素子のリードを挿通するための挿通孔が上記絶縁基板を貫通して形成されたプリント配線板、ならびにこのプリント配線板の上記第１表面側に配置された発光部本体と、この発光部本体から延び出し、上記挿通孔を挿通し、上記第２表面側において上記第２導体パターンに半田付けされたリードとを備えた発光素子を含むことを特徴とする。
【０００８】
この考案によれば、スルーホールを介して第１および第２導体パターンを互いに接続しているので、リードを第１表面側で半田付けしないで済む。また、挿通孔の内面に導体を設けずに済むので、第２表面で半田付けするときに、溶融半田が挿通孔内への侵入を抑制されて第１表面に達することがない。従って、発光素子が半田付けの熱の悪影響を受けるおそれがなく、その結果、両面プリント配線板を利用しつつ、発光部本体とプリント配線板との間隔を短く、または無くすることができる。従って、例えば、発光部本体とプリント配線板との間に介在するスペーサを廃止して部品点数を削減することもできる。
【０００９】
また、本考案において、上記発光部本体は、上記第１表面側にある上記プリント配線板の表面に接している場合がある。この場合、発光部本体を容易に位置決めすることができる。また、発光部本体とプリント配線板との間に介在するスペーサを廃止して部品点数を削減することができる。
また、本考案において、上記第１導体パターンは、上記発光素子の発光部本体を避けて設けられている場合がある。この場合、第１導体パターンが発光部本体で覆われていないので、第１導体パターンを容易に検査できる。
【００１０】
また、本考案において、上記発光素子は、一対の上記リードを備えており、上記第２導体パターンは、互いに絶縁された第１の部分および第２の部分を有しており、上記一対のリードのうちの一方が上記第１の部分に半田付けされ、上記一対のリードのうちの他方が上記第２の部分に半田付けされており、上記スルーホールは、上記第１の部分と上記第１導体パターンとを電気接続する場合がある。この場合、一対のリードを有する発光素子を実装するための構造を実用的に構成することができる。
【００１１】
また、本考案において、上記挿通孔の内面は、上記絶縁基板を構成する絶縁材料が露出した絶縁材料表面である場合がある。この場合、半田付け時の溶融半田が挿通孔へ侵入し難くでき、しかも挿通孔の構造を簡素化できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、この考案の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本考案の一実施形態の回路基板組立体の一部断面正面図であり、図２のＩ−Ｉ断面を示す。図２は、図１に示す回路基板組立体の平面図である。図３は、図１に示す回路基板組立体の分解斜視図である。
回路基板組立体１は、一つのプリント配線板２と、このプリント配線板２に実装された発光素子としての複数のＬＥＤ３（一つのみ図示）とを含む。
【００１３】
ＬＥＤ３は、発光部本体４と、この発光部本体４の底面４ａから垂直に同方向に延び出した複数、例えば、２本のリード５，６とを備える。発光部本体４は、発光ダイオードチップ（図示せず）を樹脂モールドされてなる。ＬＥＤ３は、半田付けによりプリント配線板２に機械的に連結され且つ電気的に接続されている。
なお、一つのプリント配線板２には、少なくとも一つのＬＥＤ３が実装されていればよいし、また、回路基板組立体１は、少なくとも一つのプリント配線板２を含めばよい。本実施形態では、一つのＬＥＤ３について説明するが、残りのＬＥＤ３についても同様に構成されている。
【００１４】
プリント配線板２は、絶縁材料からなる絶縁基板９を有する。絶縁基板９は、その表裏に配置される第１表面９ａおよび第２表面９ｂを有する。プリント配線板２は、絶縁基板９の第１表面９ａに形成された第１導体パターン７と、絶縁基板９の第２表面９ｂに形成された第２導体パターン８と、絶縁基板９を貫通して第１導体パターン７および第２導体パターン８を電気接続するスルーホール１０とを備え、ＬＥＤ３のリード５，６を挿通するための複数、例えば、２つの挿通孔１１が絶縁基板９を貫通して形成されている。絶縁基板９は第１導体パターン７と第２導体パターン８とを互いに電気的に絶縁している。
【００１５】
プリント配線板２は、表裏に配置される表面としての第１面２ａおよび裏面としての第２面２ｂを有する。プリント配線板２の第１面２ａは、第１導体パターン７の表面７ａと、絶縁基板９の第１表面９ａにおいて第１導体パターン７を形成されていない部分とを含む。第２面２ｂは、第２導体パターン８の表面８ａと、絶縁基板９の第２表面９ｂでの第２導体パターン８を形成されていない部分を含む。
【００１６】
本実施形態では、発光部本体４は、プリント配線板２の第１面２ａ側に配置され、発光部本体４の底面４ａが第１面２ａに接している。各リード５，６は、対応する挿通孔１１を挿通し、第２面２ｂ側において第２導体パターン８に半田付けされている。
第１導体パターン７は、ＬＥＤ３の発光部本体４を避けて設けられている。
第２導体パターン８は、一方のリード５と接続される第１の部分１２と、他方のリード６と接続される第２の部分１３とを有する。第２導体パターン８の第１および第２の各部分１２，１３は、対応する挿通孔１１によりそれぞれ貫通され、この挿通孔１１を取り囲む部分が対応するリード５，６とそれぞれ半田接続部１４を介して接続されている。また、第１の部分１２はスルーホール１０を介して第１導体パターン７に接続されている。
【００１７】
スルーホール１０は、平面視で、ＬＥＤ３の発光部本体４を避け、第１導体パターン７および第２導体パターン８の第１の部分１２の重なり合う部分に配置されている。スルーホール１０は、第１導体パターン７を貫通するとともに第２導体パターン８の第１の部分１２を貫通して絶縁基板９に孔形状に形成され、第１導体パターン７および第２導体パターン８の第１の部分１２を導通する導体１５を孔の内面に有している。
【００１８】
挿通孔１１は、ＬＥＤ３のリード５，６の数および配置に応じて設けられている。２つの挿通孔１１は互いに同様に形成されている。各挿通孔１１の内面１１ａには、導体が設けられておらず、絶縁基板９を構成する絶縁材料が露出している。
プリント配線板２の厚さは、半田付け時の熱の発光部本体４への悪影響を防止するために必要な所要長さであって半田付け部１４と発光部本体４の底面４ａとの間の所要長さと等しいか、またはこの所要長さよりも長くされている。
【００１９】
本実施形態によれば、両面プリント配線板２はＬＥＤ３の実装部近傍の領域が片面プリント配線領域となっており、この片面プリント配線領域においてリード５に半田付け接続される第２導体パターン８の第１の部分１２が、スルーホール１０を介して第１導体パターン７に接続されている。従って、リード５，６の半田付けを第２面２ｂ側でのみ行い、これを第１面２ａ側で半田付けすることなく、プリント配線板２の両面２ａ，２ｂに導体パターン７，８を振り分けてレイアウトすることができる。
【００２０】
また、挿通孔１１の内面１１ａに導体を設けておらず、この内面１１ａは導体面に比べて半田濡れ性の低い絶縁材料表面となっているので、第２面２ｂ側で半田付けするときの溶融半田が、挿通孔１１を通って第１面２ａに達することがない。従って、ＬＥＤ３が半田付けの熱の悪影響を受けるおそれがなく、その結果、両面プリント配線板２を利用しつつ、発光部本体４の底面４ａとプリント配線板２の第１面２ａとの間隔を短く、または無くすることができる。
【００２１】
本実施形態では、発光部本体４の底面４ａがプリント配線板２の第１面２ａに接するようにしている。これにより、発光部本体４を第１面２ａに容易に且つ高精度に位置決めすることができる。例えば、ＬＥＤ３を、その発光部本体４の底面４ａをプリント配線板２の第１表面２ａに沿わせた状態で組み付ける場合には、発光部本体４とプリント配線板２との間に介在する従来用いられたスペーサを廃止して部品点数を削減でき、また、発光部本体４の向きを規制できるので、実装されたＬＥＤ３の角度調節を不要にすることもできる。
【００２２】
また、第１導体パターン７が発光部本体４を避けて設けられているので、第１導体パターン７が発光部本体４で覆われずに済む。その結果、例えば、第１導体パターン７を容易にたどることができ、第１導体パターン７を容易に検査することができる。
また、一対のリード５，６が互いに絶縁された第２導体パターン８の第１および第２の部分１２，１３にそれぞれ半田付けされ、スルーホール１０は第１の部分１２と第１導体パターン７とを電気接続するようにしている。この場合、一対のリード５，６を有するＬＥＤ３等の発光素子を実装するための構造を実用的に構成することができる。
【００２３】
また、挿通孔１１の内面１１ａを絶縁基板９の絶縁材料表面としているので、半田付け時の溶融半田が挿通孔１１へ侵入し難く、しかも挿通孔１１の構造を簡素化できる。
さらに、ＬＥＤ３として、プリント配線板２への直付けを推奨しない仕様の品であっても、これをプリント配線基板２に直付けして使用することも可能となり、部品選択の自由度を高めることができる。
【００２４】
また、上述の従来のスペーサや、片面プリント配線板の構成に多数必要となるジャンパ線を削減したり不要にしたりできるので、部品点数を削減できて、部品を取り付けるための手間を削減することができる。
また、従来の回路基板組立体では、半田接続部が第１表面側にもあり、発光部本体で覆われて、検査が困難であった。これに対して、本考案の実施形態では、半田接続部１４が第２面２ｂ側のみにあり、発光部本体４で覆われずに済み、半田接続部１４を容易に検査することができる。
【００２５】
本考案の各実施形態の回路基板組立体１は、例えば、多数のＬＥＤ３をプリント配線板２の一方の面としての第１面２ａにマトリックス状に配置して、任意のＬＥＤ３を発光させたり消したりできるようにし、所定の文字、図形等の情報を表示する表示装置、看板、照明装置等、種々の電気機器に利用することができる。本実施形態の回路基板組立体１であれば、ＬＥＤ３とプリント配線板２の第１面２ａとの間隔を短くして、発光部本体４を高精度に位置決めできるので、多数のＬＥＤ３の光が規則正しく均一に放光されて、見栄え良くできる。
【００２６】
また、上述の実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略し、図示する場合には同じ符号を付しておく。
例えば、上述の実施形態でのプリント配線板２は、１つまたは複数のスルーホール１０を有していればよい。スルーホール１０としては貫通孔形状のものを説明したが、孔に部品を実装されていてもいなくてもよいし、また、内部に導体が詰められていてもよい。また、挿通孔１１としては内面１１ａに絶縁基板９とは別の絶縁材料を設けることも考えられる。
【００２７】
また、プリント配線板としては、絶縁基板の第１表面および第２表面のみに導体パターンを有する両面プリント配線板に限定されず、例えば、第１表面の第１導体パターンと第２表面の第２導体パターンとの間に互いに絶縁されて形成された少なくとも一つの層の導体パターンを含む多層プリント配線板（図示せず）であってもよい。
上述の各実施形態では、第１導体パターン７は発光部本体４を避けて設けられていたが、これには限定されない。例えば、第１導体パターン７が、発光部本体４により覆われる部分を含むことも考えられる。
【００２８】
また、発光素子が３つのリードを有する場合も考えられる。
上述の各実施形態では、発光部本体４をプリント配線板２の第１面２ａに接触させていたが、これには限定されない。例えば、図４を参照して、プリント配線板２の厚さが、半田付け時の熱の悪影響を防止するための所要長さであって半田接続部１４と発光部本体４の底面４ａとの間の所要長さよりも短い場合には、この所要長さを確保できるように、プリント配線板２の第１面２ａと発光部本体４の底面４ａとの間に所定量の隙間を開けるようにしてもよい。また、このような場合に限らず、上述の隙間を設けてもよい。この隙間を小さくできるので、発光部本体４がプリント配線板２の第１面２ａに対して傾き難くなり、隙間があるとしても、発光部本体４の位置決め精度を高く確保しつつ、上述の従来のスペーサを省略することも可能となる。また、この隙間を塞ぎ発光部本体４の底面４ａとプリント配線板２の第１面２ａとの間に放熱用部材（図示せず）等を介在させることも考えられる。その他、実用新案登録請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の一実施形態の回路基板組立体の一部断面正面図であり、図２のＩ−Ｉ断面を示す。
【図２】図１に示す回路基板組立体の平面図である。
【図３】図１に示す回路基板組立体の分解斜視図である。
【図４】本考案の実施形態の変形例を示す回路基板組立体の一部断面正面図であり、図１のＩ−Ｉ断面に相当する断面を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  回路基板組立体
２  プリント配線板
２ａ  第１面（表面）
３  ＬＥＤ（発光素子）
４  発光部本体
５  リード（一方のリード）
６  リード（他方のリード）
７  第１導体パターン
８  第２導体パターン
９  絶縁基板
９ａ  第１表面
９ｂ  第２表面
１０  スルーホール
１１  挿通孔
１１ａ  （挿通孔の）内面
１２  第１の部分
１３  第２の部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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