(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具の器具本体に取り付けられる発光モジュールであって、
板状の樹脂基材、前記樹脂基材の厚み方向の両面のうちの一方の面に配置された第一配線、及び、前記両面のうちの他方の面に配置された第二配線を有する基板と、
前記基板の、前記第一配線が配置された側の面である主面に配置され、前記第一配線とはんだ付けされた複数の発光素子と、
前記第二配線とはんだ付けされた１以上の回路部品とを備え、
前記樹脂基材の厚みは１ｍｍよりも大きく、
前記基板を平面視した場合に、前記複数の発光素子は、前記１以上の回路部品が配置された第一領域の外周の領域である第二領域に配置されており、
前記基板は、前記基板の中央部であって、前記第一領域の内側の位置に形成された開口部を有する
発光モジュール。
【請求項２】
前記複数の発光素子は、前記１以上の回路部品を囲むように環状に並んで配置されている
請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記１以上の回路部品のそれぞれは、本体部と前記本体部から延設されたリード線とを有し、
前記本体部は、前記基板の前記主面側に配置され、
前記リード線は、前記基板を貫通した状態で、前記第二配線とはんだ付けされている
請求項１または２記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記１以上の回路部品は、前記複数の発光素子と電気的に接続されており、前記１以上の回路部品により、前記複数の発光素子に発光のための電力を供給する電源回路が構成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記樹脂基材は、ガラス繊維及びエポキシ樹脂を主材として含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光モジュールと、
前記発光モジュールが取り付けられた器具本体と
を備える照明器具。
【請求項７】
基板と、前記基板に配置された複数の発光素子及び１以上の回路部品とを備える発光モジュールの製造方法であって、
厚みが１ｍｍよりも大きな樹脂基材を有する前記基板に、前記複数の発光素子をリフロー方式によってはんだ付けするリフロー工程と、
前記リフロー工程の後に、前記基板に、前記複数の発光素子よりも耐熱性が低い前記１以上の回路部品をフロー方式によってはんだ付けするフロー工程と
を含む発光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と基板に配置された複数の発光素子とを備える発光モジュール、及び、発光モジュールを備える照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、天井に配置される照明器具であるシーリングライトが知られている。例えば、特許文献１に記載の従来のシーリングライトは、器具本体と、器具本体を造営材に取り付けるための器具取付部と、器具本体に支持された光源基板及び回路基板を備えている。光源基板には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が実装されている。回路基板には、複数のＬＥＤの各々を点灯させるための点灯回路を構成する複数の回路部品が実装されている。
【０００３】
回路基板は、器具取付部の周囲を囲むように器具本体にリング状に配置されている。光源基板は、回路基板の周囲を囲むように器具本体にリング状に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のシーリングライトを組み立てる際には、まず、光源基板及び回路基板をそれぞれ器具本体に対して位置決めする位置決め作業を行った後に、光源基板と回路基板とをリード線で接続する配線作業を行う必要がある。そのため、例えば、シーリングライトの組み立て効率を向上させることが困難である。
【０００６】
そこで、光源基板と回路基板とを１枚の基板で実現することも考えられるが、この場合、発光素子と回路部品とは、部品としての構成（リード線の有無など）及び耐熱性などが互いに異なることに起因し、互いに異なる手法で１枚の基板に実装される。つまり、この場合、発光素子の実装と回路部品の実装とは別工程で実行されるため、例えば、先の工程の作業内容に起因して、後の工程の実行が困難となる場合がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、回路部品と発光素子とを備える発光モジュールであって、効率よく製造することができる発光モジュール、その製造方法、及び、その発光モジュールを備える照明器具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】
【０００８】
本発明の一態様に係る発光モジュールは、照明器具の器具本体に取り付けられる発光モジュールであって、板状の樹脂基材、前記樹脂基材の厚み方向の両面のうちの一方の面に配置された第一配線、及び、前記両面のうちの他方の面に配置された第二配線を有する基板と、前記基板の、前記第一配線が配置された側の面である主面に配置され、前記第一配線とはんだ付けされた複数の発光素子と、前記第二配線とはんだ付けされた１以上の回路部品とを備え、前記樹脂基材の厚みは１ｍｍよりも大きい。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る照明器具は、前記発光モジュールと、前記発光モジュールが取り付けられた器具本体とを備える。
【００１０】
本発明の一態様に係る発光モジュールの製造方法は、基板と、前記基板に配置された複数の発光素子及び１以上の回路部品とを備える発光モジュールの製造方法であって、厚みが１ｍｍよりも大きな樹脂基材を有する前記基板に、前記複数の発光素子をリフロー方式によってはんだ付けするリフロー工程と、前記リフロー工程の後に、前記基板に、前記１以上の回路部品をフロー方式によってはんだ付けするフロー工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回路部品と発光素子とを備える発光モジュールであって、効率よく製造することができる発光モジュール、その製造方法、及び、その発光モジュールを備える照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態に係る照明器具の分解斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る発光モジュールの構成概要を示す平面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る照明器具の構成概要を示す部分断面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る発光モジュールの構成概要を示す断面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る発光素子及び回路部品の基板への接続の態様を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態に係る基板への発光素子の配置の手順を示す第１の模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態に係る基板への発光素子の配置の手順を示す第２の模式図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施の形態に係る基板への発光素子の配置の手順を示す第３の模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態に係る基板への回路部品の配置の手順を示す第１の模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態に係る基板への回路部品の配置の手順を示す第２の模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態に係る基板への回路部品の配置の手順を示す第３の模式図である。
【図８】図８は、矩形に近い形状を有する基板を有する発光モジュールの構成概要を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態及は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１４】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１５】
（実施の形態）
以下、実施の形態に係る照明器具１００について説明する。
【００１６】
［照明器具の全体構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態に係る照明器具１００の全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係る照明器具１００の分解斜視図である。図２は、実施の形態に係る発光モジュール１０の構成概要を示す平面図である。なお、図２では、発光モジュール１０の基板１１を貫通している孔等については、他の要素と識別しやすいようにドットを付して示している。このことは、後述する、図８についても同じである。
【００１７】
図３は、実施の形態に係る照明器具１００の構成概要を示す部分断面図である。なお、図３では、照明器具１００の一部の断面であって、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面に対応する位置の断面が図示されている。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態の照明器具１００は、例えば天井４に取り付けられるシーリングライトである。なお、図１における上方が、天井４に対向する床面（図示せず）の方向に相当し、図２及び図３におけるＺ軸のプラスの方向に対応する。つまり、図１における照明器具１００は、通常の使用時とは上下が逆の姿勢で図示されている。
【００１９】
本実施の形態に係る照明器具１００は、器具本体１０６と、器具本体１０６に固定された発光モジュール１０とを備える。本実施の形態では、照明器具１００はさらに、回路カバー１５０、光源カバー１６０、照明カバー１４０及び器具取付部８を備えている。
【００２０】
［器具本体］
図１に示すように、器具本体１０６は、円盤状に形成されており、例えばアルミニウム板又は鋼板等の板金を円盤状にプレス加工することにより形成される。器具本体１０６の発光モジュール１０等が配置される側の面には、複数のカバー取付部１２２が器具本体１０６の周方向に間隔を置いて配置されている。なお、器具本体１０６の発光モジュール１０等が配置される側の面には、例えば、反射率が高い白色塗料が塗布又は反射性金属材料が蒸着されている。
【００２１】
また、図１に示すように、器具本体１０６の中央部には、円形状の開口部が形成されており、当該開口部の周縁から発光モジュール１０側に延びる略円筒状の支持部１２６が形成されている。支持部１２６は、例えば樹脂により形成された部材であり、器具取付部８と嵌め合わせ可能な構造を有している。
【００２２】
さらに、図１に示すように、器具本体１０６には、発光モジュール１０、光源カバー１６０、及び回路カバー１５０を、器具本体１０６に取り付けるネジ６６と螺合する、ネジ孔１３４及び１３５のそれぞれが複数形成されている。
【００２３】
［器具取付部］
器具取付部８は、器具本体１０６の支持部１２６の内部に挿入されることで、支持部１２６に取り付けられる。また、器具取付部８は、天井４に設置された天井側取付部材３６に着脱自在に取り付けられる。このように器具取付部８が天井側取付部材３６に着脱自在に取り付けられることにより、器具本体１０６は、着脱自在に天井４に取り付けられる。なお、器具本体１０６と天井４との間には、器具本体１０６のぐらつきを抑制するためのクッション部材（図示せず）が配置されている。
【００２４】
［発光モジュール］
図１〜図３に示すように、発光モジュール１０は、基板１１と、基板１１に配置された複数の発光素子２０と、基板１１に配置された１以上の回路部品８０とを備える。
【００２５】
基板１１は、平面視（基板１１を基板１１の厚み方向から見た場合）における外形が円形（略円形も含む）であり、かつ、中央部に円形の開口部１２が形成されている。つまり、基板１１は、円環状（ドーナツ状）の形状を有している。基板１１は、金属配線がパターン形成された、いわゆるプリント基板であり、本実施の形態では、基板１１として樹脂基板が採用されている。つまり、基板１１は、板状の樹脂基材を有している。また、樹脂基材の両面には導体パターン（金属配線）が設けられている。すなわち、基板１１は、例えば、両面プリント基板、または、両面実装用基板と呼ばれる基板の一種である。
【００２６】
本実施の形態の複数の発光素子２０の各々は、例えばＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子である。すなわち、発光モジュール１０の実装構造は、ＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子を基板１１上に実装したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）構造である。
【００２７】
具体的には、基板１１の主面１１ａにおける第一領域１３ａの外周の領域である第二領域１３ｂに、複数の発光素子２０が配置されており、これら複数の発光素子２０は、主面１１ａに設けられた導体パターン（金属配線）と、はんだによって接続されている。
【００２８】
これら複数の発光素子２０は、例えば図２に示すように、基板１１の第一領域１３ａを囲むように、環状に並んで配置されている。なお、複数の発光素子２０の電気的な接続の態様に特に限定はない。例えば、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個の発光素子２０のグループ（発光素子群）を複数形成し、これら複数の発光素子群を並列に接続してもよい。また、基板１１に配置された全ての発光素子２０が直列に接続されてもよい。
【００２９】
基板１１の、平面視における中央部分（開口部１２の周縁部分）の領域である第一領域１３ａは、１以上の回路部品８０が配置された領域である。当該１以上の回路部品８０は、複数の発光素子２０の動作（点灯、消灯、調光率の変更等）に用いられる電気回路の少なくとも一部を構成する部品である。本実施の形態では、第一領域１３ａには複数の回路部品８０が配置されており、これら複数の回路部品８０により、複数の発光素子２０に発光のための電力を供給する電源回路９０が構成されている。複数の発光素子２０は、複数の回路部品８０（電源回路９０）が配置された第一領域１３ａの外周の第二領域１３ｂに配置されている。
【００３０】
電源回路９０は、例えば器具本体１０６から延設されたケーブル（図示せず）を介して供給される交流電力を、複数の発光素子２０の発光に適した直流電力に変換して供給する。これにより、複数の発光素子２０は発光する。
【００３１】
電源回路９０を構成する複数の回路部品８０のそれぞれは、例えば、電解コンデンサもしくはセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、及び、ダイオードもしくは集積回路素子等の半導体素子等である。
【００３２】
これら回路部品８０のそれぞれは、例えば、本体部８０ａと、本体部８０ａから延設されたリード線８０ｂとを有する。本実施の形態では、回路部品８０は、図３に示すように基板１１を貫通した一対のリード線８０ｂが、基板の裏面１１ｂ側ではんだ付けされることで、基板１１に配置される。つまり、図３に示すように、基板１１の裏面１１ｂには、リード線と金属配線とを接続するはんだ８５が存在する。
【００３３】
なお、基板１１の、裏面１１ｂにおける第一領域１３ａにも、図示しない回路部品８０が配置されてもよく、この場合、裏面１１ｂに配置された回路部品８０が電源回路９０の一部を構成してもよい。
【００３４】
なお、基板１１の構成の詳細、及び、基板１１に対する、発光素子２０及び回路部品８０それぞれの接続の態様等については、図４〜図７Ｃを用いて後述する。
【００３５】
また、図２において一点鎖線の円で表現されている、第一領域１３ａ及び第二領域１３ｂの境界は、基板１１に視認可能に表示されている必要はなく、また、形状も円形である必要はない。例えば、平面視において、複数の回路部品８０で構成された電源回路９０に外接する仮想線によって、第一領域１３ａと第二領域１３ｂとの境界が規定されてもよい。
【００３６】
このように構成された発光モジュール１０は、図１〜図３に示すように、基板１１の周縁に設けられた、４つの切欠き状の取付部１６のそれぞれを貫通するネジ６６によって、器具本体１０６に固定される。具体的には、器具本体１０６は、平面を形成する基板支持部１３２を有し、図３に示すように、基板１１の裏面１１ｂが、基板支持部１３２に沿うように、発光モジュール１０が器具本体１０６に固定される。
【００３７】
なお、取付部１６は、基板１１に切欠き状に形成されている必要はなく、例えば、基板１１の周縁部分に形成された貫通孔が、取付部１６として基板１１に設けられていてもよい。
【００３８】
また、基板１１には、発光モジュール１０を、後述する回路カバー１５０及び光源カバー１６０とともに器具本体１０６に固定するためのネジ６６が貫通する貫通孔１７が４つ形成されている。つまり、本実施の形態では、発光モジュール１０は、合計８本のネジ６６によって器具本体１０６に固定されている。
【００３９】
［回路カバー］
図１及び図３に示すように、回路カバー１５０は、基板１１の第一領域１３ａに配置された電源回路９０（１以上の回路部品８０）を覆う部材である。回路カバー１５０は、例えば金属等の、不燃性を有し、かつ、発光モジュール１０から放射された光を照明カバー１４０の方向に反射する材料で形成されている。回路カバー１５０は、ドーナツ状に形成されており、支持部１２６の周囲を囲み、かつ、電源回路９０を覆うようにして、基板１１の主面１１ａに支持されている。
【００４０】
本実施の形態では、回路カバー１５０は、図１に示すようにネジ６６によって、光源カバー１６０及び発光モジュール１０とともに、器具本体１０６に取り付けられる。なお、図１では、回路カバー１５０の上方に描かれた１つのネジ６６から、器具本体１０６のネジ孔１３５までを接続する１本のみの一点鎖線が図示されているが、本実施の形態では、４つのネジ６６によって、回路カバー１５０、光源カバー１６０、発光モジュール１０、及び器具本体１０６がとも締めされる。発光モジュール１０には、回路カバー１５０及び光源カバー１６０を貫通したネジ６６を貫通させる貫通孔１７が４つ形成されている。
【００４１】
［光源カバー］
図１及び図３に示すように、光源カバー１６０は、発光モジュール１０の複数の発光素子２０を覆う部材であり、透光性を有する（例えば透明の）樹脂等で形成されている。光源カバー１６０は、ドーナツ状に形成されており、回路カバー１５０の周囲を囲み、かつ、環状に配置された複数の発光素子２０を一括して覆う状態で、発光モジュール１０の主面１１ａに支持されている。なお、光源カバー１６０は、複数の発光素子２０それぞれから放出された光を拡散させる機能を有してもよく、また、主として複数の発光素子２０を保護するために配置されてもよい。
【００４２】
また、光源カバー１６０は、上述のように、回路カバー１５０を貫通した４つのネジ６６によって、器具本体１０６に固定される。
【００４３】
なお、複数のネジ６６によって発光モジュール１０とともに器具本体１０６に固定される回路カバー１５０及び光源カバー１６０の高さ方向（Ｚ軸方向）の順番に特に限定はない。例えば、光源カバー１６０、回路カバー１５０、及び基板１１の順番で貫通したネジ６６の軸部が、器具本体１０６のネジ孔１３４または１３５にねじ入れられることで、これら光源カバー１６０等の複数の要素がとも締めされてもよい。
【００４４】
［照明カバー］
照明カバー１４０は、器具本体１０６の発光モジュール１０等が取り付けられた側を覆う部材であり、透光性を有する樹脂で形成されている。照明カバー１４０は、例えば乳白色の樹脂で形成されており、各発光素子２０からの光を拡散して外部に放出することができる。また、照明カバー１４０の開口部（図示せず）には、複数の突起（図示せず）が形成されている。これらの複数の突起をそれぞれ器具本体１０６に設けられた複数のカバー取付部１２２に係合させることにより、照明カバー１４０が器具本体１０６に着脱自在に取り付けられる。
【００４５】
［基板の詳細］
次に、図４〜図７Ｃを参照し、発光モジュール１０が有する基板１１の構成の詳細、及び、基板１１に対する発光素子２０及び回路部品８０の接続の態様について説明する。
【００４６】
図４は、実施の形態に係る発光モジュール１０の構成概要を示す断面図であり、図５は、実施の形態に係る発光素子２０及び回路部品８０の基板１１への接続の態様を示す断面図である。なお、図４では、発光モジュール１０の構成が分かり易くなるように、発光モジュール１０は簡略化されて図示されている。
【００４７】
図４及び図５に示すように、本実施の形態では、複数の発光素子２０及び複数の回路部品８０は、基板１１の主面１１ａに配置されている。具体的には、複数の発光素子２０のそれぞれは、基板１１の主面１１ａに設けられた金属配線を介して基板１１と電気的に接続されている。また、複数の回路部品８０のそれぞれは、本体部８０ａが基板１１の主面１１ａ側に配置され、かつ、基板の裏面１１ｂに設けられた金属配線を介して基板１１と電気的に接続されている。
【００４８】
より詳細には、基板１１は、板状の樹脂基材１１ｃ、樹脂基材１１ｃの厚み方向の両面のうちの一方の面（図５における上面）に配置された金属配線（第一配線１８ａ）、及び、当該両面のうちの他方の面（図５における下面）に配置された金属配線（第二配線１８ｂ）を有する。なお、第一配線１８ａ及び第二配線１８ｂのそれぞれは、例えば樹脂基材１１ｃ上にパターン形成された銅箔によって実現される。
【００４９】
また、本実施の形態では、第一配線１８ａ及び第二配線１８ｂの、発光素子２０、回路部品８０、またはその他の導電部材と接続される領域を残し、樹脂基材１１ｃの両面が、レジスト１９によって覆われる。このように、第一配線１８ａ及び第二配線１８ｂをレジスト１９で被覆することによって、例えば、基板１１の絶縁性（絶縁耐圧）を向上させることができる。また、第一配線１８ａ及び第二配線１８ｂの酸化が抑制される。
【００５０】
また、レジスト１９は、各発光素子２０から基板１１に向かう光を効率よく反射するように、反射性を有する材料によって構成してもよい。例えば、レジスト１９は、高反射率となるように白色顔料（チタニア、シリカ等）が含有された白色樹脂材料からなる白レジストであってもよい。これにより、例えば、発光モジュール１０の光取り出し効率が向上される。
【００５１】
上記構造を有する基板１１に対し、発光素子２０は、例えば図５に示すように表面実装されている。すなわち、発光素子２０は、例えば底面に設けられた一対の電極２１（図５では太線で表現されている）を有し、これら電極２１が、基板１１の主面１１ａに設けられた金属配線（第一配線１８ａ）とはんだ付けされる。
【００５２】
また、回路部品８０は、複数（図５では２本）のリード線８０ｂを有し、これら複数のリード線８０ｂのそれぞれが、基板１１に形成されたリード孔１１ｄに挿入され、基板１１の裏面１１ｂに設けられた金属配線（第二配線１８ｂ）とはんだ付けされる。つまり、回路部品８０は、例えばスルーホール実装または挿入実装と呼ばれる手法によって、基板１１に配置される。
【００５３】
ここで、本実施の形態では、基板１１の主面１１ａは、基板１１における第一配線１８ａが配置された側の面であり、基板１１の裏面１１ｂは、基板１１における第二配線１８ｂが配置された側の面である、と規定することができる。
【００５４】
このように、本実施の形態では、発光素子２０と回路部品８０とは、互いに異なる手法で１枚の基板１１に配置されている。これは、発光素子２０と回路部品８０との間で、部品としての構成（リード線の有無など）及び耐熱性などが互いに異なることに起因する。そのため、本実施の形態に係る発光モジュール１０は、発光素子２０の基板１１への配置と、回路部品８０の基板１１への配置とは別工程で実行される。
【００５５】
以下、図６Ａ〜図６Ｃ及び図７Ａ〜図７Ｃを参照し、発光素子２０及び回路部品８０の基板１１への配置の手順（発光モジュール１０の製造方法の一部）を説明する。
【００５６】
図６Ａ〜図６Ｃは、実施の形態に係る基板１１への発光素子２０の配置の手順を示す模式図であり、図７Ａ〜図７Ｃは、実施の形態に係る基板１１への回路部品８０の配置の手順を示す模式図である。
【００５７】
本実施の形態に係る発光モジュール１０の製造工程において、基板１１に複数の発光素子２０及び複数の回路部品８０を配置する場合、まず、図６Ａ〜図６Ｃに示す工程が実行される。
【００５８】
すなわち、図６Ａに示すように、基板１１の、複数の発光素子２０を配置すべき位置の各々に、当該発光素子２０の一対の電極２１を第一配線１８ａに接続するためのはんだ８４が塗布される。このはんだ８４は、例えば「クリームはんだ」と呼ばれ、塗布の時点ではペースト状である。また、はんだ８４の基板１１への塗布の手法としては、例えば、マスク及びスキージを用いたスクリーン印刷が採用される。
【００５９】
その後、図６Ｂに示すように、発光素子２０の一対の電極２１の各々がはんだ８４に接触するように、部品実装機によって発光素子２０が基板１１に装着される。さらに、図６Ｃに示すように、基板１１は、リフロー炉に搬入され、例えば、４分程度の期間、１８０℃〜２４０℃程度の熱によって加熱され、その後、冷却される。その結果、はんだ８４が溶けて各発光素子２０の一対の電極２１が第一配線１８ａにはんだ付けされる。より詳細には、例えば、１８０℃〜２００℃程度の熱で２分ほど基板１１が加熱（予備加熱）される。その後、２２０℃〜２６０℃程度の熱で１分ほど基板１１が加熱されることで、各発光素子２０は、主面１１ａに設けられた第一配線１８ａに、はんだ８４によって接続される。
【００６０】
ここで、図６Ｃに示される工程（リフロー工程）において、基板１１は、上述のように高温環境下に長時間置かれるため、耐熱性が発光素子２０よりも低い回路部品８０は、リフロー工程よりも後に、基板１１に配置する必要がある。
【００６１】
また、リフロー工程において基板１１そのものが加熱されることに起因し、例えば図６Ｃに示すように、基板１１に反りが生じる。つまり、複数の回路部品８０を基板１１に装着する時点では、基板１１には、加熱されたことに起因した反りが生じている。
【００６２】
基板１１に反りが生じた場合、反り量が多いほど、基板１１への回路部品８０の装着（より詳細には、基板１１の決められた位置のリード孔１１ｄに、回路部品８０のリード線８０ｂが挿入されるように、精度よく回路部品８０を基板１１に載置すること）が困難となる。
【００６３】
基板１１が加熱により反る要因としては、基板１１を形成する材料（樹脂基材１１ｃ、第一配線１８ａ、第二配線１８ｂ、及びレジスト１９）の熱膨張率の違い、及び、樹脂基材１１ｃ上に形成された金属配線の、樹脂基材１１ｃの両面における量または分布の違い等が挙げられる。また、基板１１上の加熱溶融直後のはんだ８４が、その後の冷却によって収縮することも、基板１１が反る要因として挙げられる。
【００６４】
具体的には、熱膨張率が互いに異なる材料（樹脂基材１１ｃ及び金属配線等）が加熱により膨張した状態で、はんだ８４により複数の発光素子２０が基板１１に固定されることで基板１１に反りが残ると推測される。つまり、基板１１が加熱されることで反った状態で、複数の発光素子２０がはんだ８４により固定され、その後に冷却された場合に、基板１１が元の形状に戻れないことが、基板１１の反りの主な要因と考えられる。
【００６５】
本願発明者らは、発光モジュール１０のベースである１枚の基板１１に、複数の発光素子２０と、電源回路９０（１以上の回路部品８０）とを配置する場合、上記のように、発光モジュール１０の製造工程の途中において、基板１１に反りの問題が生じることに着目した。
【００６６】
さらに、本願発明者らは、この問題を解消すべく鋭意検討した結果、樹脂基材１１ｃの厚みＴ（図５参照）についての以下の結論を得た。
【００６７】
すなわち、樹脂基材１１ｃの厚みＴと、基板１１の反り量との間には、負の相関関係があり、樹脂基材１１ｃの厚みＴが１ｍｍよりも大きい場合、リフロー工程後の基板１１に対する、部品実装機による回路部品８０の実装（基板１１への装着）に現実性を有するとの結論を得た。
【００６８】
具体的には、上記リフロー工程と同じく、リフロー炉において、４分程度の期間、１８０℃〜２４０℃程度の熱を、基材の厚みが１．６ｍｍで、縦横約２５０ｍｍの、樹脂基材を有する基板に与える実験を行った。また、当該基板の反り量を計測した。なお、基板の反り量は、例えば、水平な面に反った基板を寝かせて置いた場合の、当該面と基板との隙間のうちの最大量として規定される。例えば、図６Ｃでは、基板１１の反り量は“Ｗ”である。
【００６９】
ここで、樹脂基材を有する基板として、ガラスコンポジット基板及びガラスエポキシ基板が例示される。ガラスコンポジット基板とは、ガラス布とガラス不織布を混ぜ合わせたガラス繊維の集積体にエポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施し板状にしたものを基材として有する基板である。例えば、ＣＥＭ３（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｅｐｏｘｙ  ｍａｔｅｒｉａｌ−３）を基材として有するＣＥＭ３基板は、ガラスコンポジット基板の一例である。ＣＥＭ３は、最表層にガラス布を用い、中心層にガラス布の代りにガラス不織布を使用したガラス繊維の集積体に、エポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施し板状にしたものである。
【００７０】
ガラスエポキシ基板とは、例えばＦＲ４（Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ  Ｔｙｐｅ  ４）を基材として有する基板である。ＦＲ４は、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂をしみ込ませ熱硬化処理を施し板状にしたものである。
【００７１】
ガラスコンポジット基板及びガラスエポキシ基板のいずれも、ガラス繊維及びエポキシ樹脂を主材して含む樹脂基材を有する基板の一例である。
【００７２】
本実験では、ともに基材の厚みが１．６ｍｍの、複数種類のガラスコンポジット基板を、上述のようにリフロー炉において加熱し、その結果、計測された反り量は、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であった。
【００７３】
より具体的には、厚みが１．６ｍｍの高放熱ガラスコンポジット基板の場合、加熱後の反り量は約１．５ｍｍであった。なお、高放熱ガラスコンポジット基板は、ガラスコンポジット基板の一種であって、例えばエポキシ樹脂よりも熱伝導率が高い充填材（アルミナ粒子等）を含む基材を有する基板である。
【００７４】
このように、加熱されることで１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の反りが生じた基板に、部品実装機によって回路部品を装着することを検討した結果、装着ミス（実装エラー）が出る可能性はあるが、現実問題としては採用し得ると考えられる。
【００７５】
また、ガラスコンポジット基板等の樹脂基材を有する基板の反り量は、厚みと負の相関関係を有する（より詳細には反比例する）と考えられることから、例えば、厚みが半分（０．８ｍｍ）であるガラスコンポジット基板を同条件で加熱した場合、反り量は３．０〜４．０ｍｍ程度となる。この場合、加熱後の基板に、部品実装機によって回路部品を実装することは現実的ではない。つまり、当該基板を、発光モジュールの部品として使用した場合、歩留まり（部品実装機において実装エラーが発生せずに、適切に複数の回路部品が実装される基板の割合）が、非実用的な数値となると推察される。
【００７６】
さらに、例えば複数の発光素子２０で発生した熱を、基板１１を介して器具本体１０６に効率よく伝導するという観点からは、基板１１の厚みが小さいほど（基板１１が薄いほど）有利である。
【００７７】
このような実験結果及び発明者らの経験等に基づく検討の結果、本願発明者らは、本実施の形態に係る発光モジュール１０の基板１１として、厚みＴ（図５参照）が１ｍｍよりも大きな樹脂基材１１ｃを有する基板１１を採用すべきとの結論を得た。
【００７８】
本実施の形態では、上述の理由により選択された厚みがＴ（Ｔ＞１ｍｍ）の樹脂基材１１ｃを有する基板１１に、図６Ａ〜図６Ｃに示す手順で、複数の発光素子２０が配置され、その後、図７Ａ〜図７Ｃに示す手順で、複数の回路部品８０が基板１１に配置される。
【００７９】
すなわち、図７Ａに示すように、基板１１の、リード孔１１ｄ（図５参照）が形成された所定の位置のそれぞれに、部品実装機を用いて回路部品８０が装着される。具体的には、基板１１に設けられたリード孔１１ｄ（図５参照）に、回路部品８０が有するリード線８０ｂが挿入されるように、回路部品８０が基板１１の主面１１ａ上に置かれる。
【００８０】
その後、図７Ｂに示すように、基板１１の裏面１１ｂが、はんだ槽１８０において噴流する液状のはんだ８５につかるように、基板１１が移動される。その結果、図７Ｃに示すように、複数の回路部品８０のそれぞれが有する複数のリード線８０ｂと、基板１１の裏面１１ｂに設けられた第二配線１８ｂ（図５参照）とがはんだ８５によって接続される。このように、本実施の形態では、回路部品８０は、フロー方式により基板１１にはんだ付けされる。つまり、本実施の形態では、発光モジュール１０を製造するに際し、基板１１に複数の発光素子２０を配置するためにリフロー工程が実行され、その後、基板１１に複数の回路部品８０を配置するためのフロー工程が実行される。
【００８１】
［効果等］
以上説明したように、本実施の形態に係る発光モジュール１０は、照明器具１００の器具本体１０６に取り付けられる発光モジュール１０であって、基板１１と、複数の発光素子２０と、１以上の回路部品８０とを備える。基板１１は、板状の樹脂基材１１ｃと、樹脂基材１１ｃの厚み方向の両面のうちの一方の面に配置された第一配線１８ａ、及び、当該両面のうちの他方の面に配置された第二配線１８ｂを有する。複数の発光素子２０は、基板１１の主面１１ａに配置され、第一配線１８ａとはんだ付けされている。また、１以上の回路部品８０は、第二配線１８ｂとはんだ付けされている。この構成において、基板１１が有する樹脂基材１１ｃの厚みは１ｍｍより大きい。
【００８２】
上記構成によれば、部品としての構成（リード線の有無など）及び耐熱性等が互いに異なる、発光素子２０と回路部品８０とを、自動機械を用いて１枚の基板１１に配置することができる。
【００８３】
具体的には、リフロー炉等を用いたリフロー工程により発光素子２０を基板１１にはんだ付けすることができる。また、部品実装機によって基板１１に装着された回路部品８０を、はんだ槽１８０等を用いたフロー工程により、基板１１にはんだ付けすることができる。
【００８４】
また、このように、発光モジュール１０の製造工程に、リフロー工程及びフロー工程を含む場合、１以上の回路部品８０が配置された基板１１を、リフロー炉で加熱することができないため、リフロー工程、フロー工程の順に実行される。この場合、リフロー工程における加熱により、基板１１に反りが生じるが、樹脂基材１１ｃの厚みが１ｍｍより大きいため、基板１１の反りが抑制される。そのため、その後に、部品実装機による回路部品８０の基板１１への装着を行うことが実質的に可能である。
【００８５】
また、１枚の基板１１に、照明に用いられる光を放出する複数の発光素子２０と、これら複数の発光素子２０の動作のために用いられる１以上の回路部品８０とを配置することができる。そのため、例えば、照明器具１００の部品点数の削減、組み立ての容易化等の効果が得られる。
【００８６】
このように、本実施の形態に係る発光モジュール１０は、回路部品８０と発光素子２０とを備える発光モジュール１０であって、効率よく製造することができる発光モジュール１０である。
【００８７】
更に、基板１１の反りが抑制されることで、器具本体１０６に基板１１（発光モジュール１０）を装着したときに、ネジ６６により基板１１のそりを矯正して器具本体１０６に面接触させることが容易となる。その結果、基板１１の、複数の発光素子２０の配置領域（第二領域１３ｂ）に対応する裏面１１ｂを器具本体１０６に面接触させることができ、これにより放熱性が向上される。
【００８８】
なお、樹脂基材１１ｃの厚みが大きいほど、熱による反りが抑制されると考えられることから、樹脂基材１１ｃの厚みは、例えば１．２ｍｍ以上であることが好ましい。また、より好ましくは、樹脂基材１１ｃの厚みは、例えば１．６ｍｍ以上である。さらに、複数の発光素子２０からの熱を樹脂基材１１ｃを介して器具本体１０６に効率よく伝導させること、及び、ネジ６６により基板１１の裏面１１ｂを器具本体１０６に密着させる場合の基板１１の反発力を抑制することを考慮すると、樹脂基材１１ｃの厚みは、例えば２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８９】
また、本実施の形態に係る照明器具１００は、発光モジュール１０と、発光モジュール１０が取り付けられた器具本体１０６とを備える。発光モジュール１０は、上述のように、効率よく製造することができるため、発光モジュール１０を備える照明器具１００も効率よく製造することができる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る発光モジュール１０の製造方法は、以下のように説明される。すなわち、基板１１と、基板１１に配置された複数の発光素子２０及び１以上の回路部品８０とを備える発光モジュール１０の製造方法であって、リフロー工程とフロー工程とを含む。リフロー工程では、厚みが１ｍｍよりも大きな樹脂基材１１ｃを有する基板１１に、複数の発光素子２０をリフロー方式によってはんだ付けする。フロー工程では、リフロー工程の後に、基板１１に、１以上の回路部品８０をフロー方式によってはんだ付けする。
【００９１】
この製造方法によれば、部品実装機等の自動機械を用いて、１枚の基板１１に複数の発光素子２０と、１以上の回路部品８０とを配置することができる。つまり、発光モジュール１０の製造、及び、発光モジュール１０を備える照明器具１００の製造が、効率よく行われる。
【００９２】
また、本実施の形態では、基板１１を平面視した場合に、複数の発光素子２０は、１以上の回路部品８０が配置された第一領域１３ａの外周の領域である第二領域１３ｂに配置されている。
【００９３】
この構成によれば、複数の発光素子２０が配置される領域と、１以上の回路部品８０が配置される領域とが分けられる。そのため、例えば、基板１１への複数の発光素子２０の配置のための作業、及び、基板１１への１以上の回路部品８０の配置のための作業のそれぞれを効率よく行うことができる。
【００９４】
また、基板１１において、１以上の回路部品８０が配置された領域の外周の領域に、複数の発光素子２０が配置されるため、例えば、複数の発光素子２０から放出された照明用の光が、１以上の回路部品８０に遮光される可能性が低減される。
【００９５】
また、本実施の形態において、複数の発光素子２０は、例えば図２に示すように、１以上の回路部品８０を囲むように環状に並んで配置されている。
【００９６】
この構成によれば、例えば図２に示すように、基板１１の平面視における中央部分（開口部１２の周縁部分）に、１以上の回路部品８０が配置される。つまり、基板１１が、図６Ｃに示すように反った場合に、正規の位置からの縦方向のズレ（図６ＣにおけるＺ軸方向のズレ）が比較的に少ない領域に、１以上の回路部品８０が配置される。そのため、例えば、リフロー工程を終えた基板１１に、部品実装機で回路部品を基板１１に装着する場合における実装エラーの発生の可能性がより低減される。
【００９７】
また、本実施の形態において、１以上の回路部品８０のそれぞれは、本体部８０ａと本体部８０ａから延設されたリード線８０ｂとを有する。本体部８０ａは、基板１１の主面１１ａ側に配置され、リード線８０ｂは、基板１１を貫通した状態で、第二配線１８ｂとはんだ付けされている（例えば図５参照）。
【００９８】
この構成によれば、例えば図７Ａに示すように、１以上の回路部品８０を基板１１に装着する場合、基板１１に対し、複数の発光素子２０が配置された主面１１ａの側から装着することができる。これにより、例えば、部品実装機を用いて基板１１に回路部品８０を装着する場合に、基板１１の裏面１１ｂの平面を利用して、基板１１を容易かつ安定的に支持しつつ装着することができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、発光モジュール１０が備える１以上の回路部品８０は、複数の発光素子２０と電気的に接続されており、当該１以上の回路部品８０により、複数の発光素子２０に発光のための電力を供給する電源回路９０が構成されている。
【０１００】
そのため、例えば、複数の発光素子２０が配置された基板１１とは別体の基板上に電源回路９０を形成する場合と比較すると、照明器具１００の部品点数の削減、照明器具１００の組み立てやすさの向上等の効果が得られる。
【０１０１】
また、本実施の形態において、基板１１が有する樹脂基材１１ｃは、ガラス繊維及びエポキシ樹脂を主材として含む。
【０１０２】
具体的には、発光モジュール１０が備える基板１１として、ガラスコンポジット基板またはガラスエポキシ基板が採用される。そのため、例えば、一般に流通し、入手が容易な、ガラスコンポジット基板またはガラスエポキシ基板であって、厚みが１ｍｍより大きな基板を用いて、本実施の形態の発光モジュール１０を構成することができる。
【０１０３】
また、樹脂基材１１ｃが、比較的に強度の高いガラス繊維を含んでいることで、例えば、紙に樹脂を含浸させて形成された基材を有する基板（紙フェノール基板及び紙エポキシ基板など）と比較すると、反りにくいという特徴を有する。つまり、本実施の形態に係る基板１１は、樹脂基材１１ｃを有し、かつ、樹脂基材１１ｃは、ガラス繊維及びエポキシ樹脂を主材として含むことが好ましいと言える。
【０１０４】
より好ましくは、基板１１は、エポキシ樹脂よりも熱伝導率が高い充填材を含む樹脂基材１１ｃを有する高放熱ガラスコンポジット基板である。
【０１０５】
また、基板１１には、複数の発光素子２０に加えて電源回路９０（１以上の回路部品８０）が配置されるため、平面視における面積が比較的に大きくなり、また、重量も比較的に重くなる。そのため、例えば、基板１１に割れまたは欠け等の損傷の発生の可能性が高くなることも考えられる。しかし、基板１１が、ガラス繊維およびエポキシ樹脂を含む基材を有する基板である場合、樹脂に由来する弾性（粘り）、またはガラス繊維に由来する高い強度によって、割れまたは欠け等の損傷の発生が抑制される。
【０１０６】
（他の実施の形態）
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施に限定されるものではない。
【０１０７】
例えば、基板１１の形状は、図２等に示される形状には限定されない。基板１１は、例えば、外形が矩形に近い形状であってもよい。
【０１０８】
図８は、矩形に近い形状を有する基板１４を有する発光モジュール１０ａの構成概要を示す平面図である。
【０１０９】
図８に示す発光モジュール１０ａは、上記実施の形態等における基板１１とは異なり、外形が直線で構成された、矩形に近い形状を有する基板１４を備えている。しかし、発光モジュール１０ａは、その他の部分については、例えば上記実施の形態に係る発光モジュール１０と共通する構成を有している。
【０１１０】
すなわち、発光モジュール１０ａは、基板１４と、複数の発光素子２０と、１以上の回路部品８０とを備える。基板１４は、板状の樹脂基材、樹脂基材の厚み方向の両面のうちの一方の面に配置された第一配線、及び、前記両面のうちの他方の面に配置された第二配線を有する。複数の発光素子２０は、基板１４の主面１４ａに配置され、第一配線とはんだ付けされている。１以上の回路部品８０は、第二配線とはんだ付けされている。さらに、基板１４の樹脂基材の厚みは１ｍｍよりも大きい。
【０１１１】
このように、発光モジュール１０ａは、上記実施の形態等における基板１１と同じく、樹脂基材が１ｍｍより大きいという特徴を有しており、これにより、複数の発光素子２０を基板１１に配置するためのリフロー工程での加熱に起因する基板１４の反りが抑制される。その結果、部品実装機を用いて、反った状態の基板１１に回路部品８０を装着することが、実質的に可能となる。
【０１１２】
また、基板１４の外形が矩形に近いため、例えば、所定の大きさの材料を切断することで、複数の基板１４を作製する場合、円形の基板１１を作製する場合と比較すると、基板１４を作製する方が、作製可能枚数が多くなる、または、無駄になる材料の量が減少する。
【０１１３】
また、図６Ｃ及び図７Ａ〜図７Ｂでは、基板１１の両端が、複数の発光素子２０が配置された主面１１ａの側に持ち上がるように反っているが、基板１１が反る方向及び位置は、特定の方向および位置に限定されない。例えば、図６Ｃ等に示す基板１１とは逆に、基板１１の両端が裏面１１ｂの側に下がるように反ってもよい。この場合であっても、樹脂基材１１ｃの厚みが１ｍｍよりも大きいことで、基板１１の反りが抑制される。これにより、部品実装機を用いて、反った状態の基板１１に回路部品８０を装着することは、実質的に可能である。
【０１１４】
また、基板１１に配置された１以上の回路部品８０は、電源回路９０とは異なる種類の電気回路（電子回路）を構成してもよい。例えば、照明器具１００の外部から送信される信号に従って、複数の発光素子２０を調光制御または調色制御する制御回路が、当該１以上の回路部品８０によって構成されていてもよい。
【０１１５】
また、照明器具１００が、発光モジュール１０の点灯、消灯、調光、または調色等の制御に用いるセンサ（人感センサ、照度センサ、または音センサなど）を備える場合、センサの動作を制御する制御回路が、当該１以上の回路部品８０の少なくとも一部によって構成されてもよい。
【０１１６】
また、照明器具１００がセンサを備える場合、照明器具１００は、当該センサの検出結果に基づいて所定の範囲を撮像するカメラを備えてもよい。例えば、照明器具１００が人感センサを備える場合、人感センサが人を検出することで、発光モジュール１０を発光させること、及び、当該人をカメラで撮像することができる。
【０１１７】
また、照明器具１００は、有線または無線によって照明器具１００が受信した音声を出力するスピーカーを内蔵してもよい。この場合、例えば、発光モジュール１０の点灯に同期してスピーカーから音声が出力されるように、スピーカーが制御されてもよい。
【０１１８】
また、上記実施の形態及び変形例では、発光素子２０としてＬＥＤチップがパッケージ化されたＬＥＤ素子が例示された。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）もしくは無機ＥＬ等のＥＬ素子等の他の種類の固体発光素子が、発光素子２０として採用されてもよい。
【０１１９】
その他、上記実施の形態およびその補足事項に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態、及び、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態及びその補足事項おける構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０、１０ａ  発光モジュール
１１、１４  基板
１１ａ、１４ａ  主面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  樹脂基材
１３ａ  第一領域
１３ｂ  第二領域
１８ａ  第一配線
１８ｂ  第二配線
２０  発光素子
８０  回路部品
８０ａ  本体部
８０ｂ  リード線
９０  電源回路
１００  照明器具
１０６  器具本体
【図１】
0006631911.tif 000002
【図２】
0006631911.tif 000003
【図３】
0006631911.tif 000004
【図４】
0006631911.tif 000005
【図５】
0006631911.tif 000006
【図６Ａ】
0006631911.tif 000007
【図６Ｂ】
0006631911.tif 000008
【図６Ｃ】
0006631911.tif 000009
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0006631911.tif 000011
【図７Ｃ】
0006631911.tif 000012
【図８】
0006631911.tif 000013