(57)【要約】【課題】表面実装型の発光ダイオードを、半田付けせずに簡単な構成で振動に強い電気的な接続と機械的な接続を実現する。【解決手段】絶縁基板１１の保持孔１２を挟む対向位置に導電性配線パターン１３１，１３２を形成する。ＬＥＤ１４は一端がアノードに接続されたリードフレーム１５と一端がカソードに接続されたリードフレーム１６を有する。リードフレーム１５，１６はＬＥＤ１４から逆向きに突出させ、背面部１８まで延出させる。背面部１８との対向部分はＵ字状の弾性接続片１９，２０を形成する。背面部１８は取付軸２１の一端を取り付け、他端は先端がテーパー形状の係合部２２を形成する。係合部２２を保持孔１２に挿入し、係合部２２先端のテーパー形状に沿って保持孔１２の挿入を続けると、係合部２２と保持孔１２が係合できる。接着手段なしで、ＬＥＤ１４の係合部２２を保持孔１２に圧入するだけで、電気的な接続、機械的な取り付けが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板と、
前記基板に形成された保持孔と、
前記保持孔を挟んで対向配置して形成された配線パターンと、
表面実装型のＬＥＤと、
前記ＬＥＤのアノードとカソードにそれぞれ一端が接続された第１および第２のリードフレームと、
前記ＬＥＤの発光面とは反対面と対向する位置まで前記第１および第２のリードフレームを延出させ、反対面と対向する前記第１および第２のリードフレームに弾性を持たせて形成した第１および第２の接続片と、
前記ＬＥＤの発光面とは反対面部に設け、先端に係合部を形成した取り付け用の取付軸と、を具備し、
前記係合部を前記保持孔に係合することにより、前記第１および第２の接続片を前記配線パターンに接続したことを特徴とする光半導体取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードのような光半導体電子部品を半田付けなしで電気的な接続および機械的な取り付けを行う光半導体取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半田付け等の接着手段を用いずに発光素子であるＬＥＤの装着を行うためのソケットは、ＬＥＤのリード端子と接続される接続端子が設けられ、接続端子には外部の導電路に対して弾性的な圧入により接続可能な接続部が設けられている。ＬＥＤがソケットに装着されると、そのリード端子がソケットに設けられた接続端子と接続された状態でユニット化される。ユニットにおける接続端子の接続部を、外部の導電路に対して弾性的に圧入することで、ＬＥＤの導電路に対する電気・機械的な接続が行われている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００５−２０９８１２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、ＬＥＤのリード端子がソケットに設けられた接続端子と接続される場合、ソケットおよびソケットの内部にＬＥＤのリード端子と接続するための接続端子を設ける必要があった。このため、ソケットの他にＬＥＤのリード端子と接続するための接続端子部品が必要である等の部品増加とこれに伴うスペースが必要である等の問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、表面実装型の発光ダイオードを半田付け等の接着手段を用いることなしに、簡単な構成で振動に強い電気的な接続と機械的な接続を実現する光半導体取付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の光半導体取付装置は、絶縁性の基板と、前記基板に形成された保持孔と、前記保持孔を挟んで対向配置して形成された配線パターンと、表面実装型のＬＥＤと、前記ＬＥＤのアノードとカソードにそれぞれ一端が接続された第１および第２のリードフレームと、前記ＬＥＤの発光面とは反対面と対向する位置まで前記第１および第２のリードフレームを延出させ、反対面と対向する前記第１および第２のリードフレームに弾性を持たせて形成した第１および第２の接続片と、前記ＬＥＤの発光面とは反対面部に設け、先端に係合部を形成した取り付け用の取付軸と、を具備し、前記係合部を前記保持孔に係合することにより前記第１および第２の接続片を前記配線パターンを接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、表面実装型の発光ダイオードを半田付け等の接着手段を用いることなく、簡単な構成で振動に強い電気的な接続を行うとともに、機械的な取り付けが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。  
図１〜図３は、この発明の光半導体取付装置の一実施形態について説明するための図１は分解斜視図、図２は図１要部の側面図、図３は図１が組み立てられた状態の側断面図である。
【０００８】
図１において、１１は絶縁性基板であり、この基板１１には保持孔１２が形成されるとともに保持孔１２を挟んで対向する位置に導電性の配線パターン１３１，１３２が固着される。
【０００９】
１４は、基盤の表面にフレームを直接半田付けする実装方法、いわゆる表面実装型のＬＥＤ（発光ダイオード）である。ＬＥＤ１４は、一端が内部のアノードに接続された幅広の導電性のリードフレーム１５と一端がカソードに接続された幅広の導電性のリードフレーム１６を有する。
【００１０】
リードフレーム１５は、図２に示すようにＬＥＤ１４本体から垂直に突出させ、ＬＥＤ１４の表示部１７から反対方向に延出させ、さらにＬＥＤ１４の背面部１８まで延出させる。さらに、背面部１８に対向する部分には、Ｕ字状にフォーミングすることによって弾性を持たせた接続片１９を形成する。
【００１１】
リードフレーム１６は、図２に示すようにＬＥＤ１４本体から垂直に突出させ、ＬＥＤ１４の表示部１７から反対方向に延出させ、さらにＬＥＤ１４の背面部１８まで延出させる。さらに、背面部１８に対向する部分には、Ｕ字状にフォーミングして弾性を持たせた接続片２０を形成する。
【００１２】
ＬＥＤ１４の背面部１８には、例えば合成樹脂製の取付軸２１の一端を取り付け、他端には先端がテーパー形状の係合部２２を形成する。係合部２２は、図３に示すように基板１１に形成された保持孔１２の径ａと係合部２２の最大径ｂの関係をａ＜ｂとする。また、係合部２２は圧力をかけることで、保持孔１２の径ａ以内まで変形させることが可能である。
【００１３】
ここで、ＬＥＤ１４を基板１１に電気・機械的に取り付ける方法について説明する。まず、ＬＥＤ１４の係合部２２を図１矢印方向に向かって基板１１の保持孔１２に挿入する。係合部２２は、先端のテーパー形状に沿って保持孔１２の挿入を続けると、保持孔１２の径ａと係合部２２の最大径ｂがａ＜ｂであるため最大径ｂの部分にあたる。それに抗してさらに挿入すると、係合部２２の最大径ｂが保持孔１２を通過し、通過後に係合部２２の最大径ｂが保持孔１２との係合を図ることができる。
【００１４】
このとき、接続片１９，２０は、接続片１９，２０自身の弾性に基づき配線パターン１３１，１３２に押し付けた状態となり、配線パターン１３１，１３２とＬＥＤ１４との電気的な接続が行われる。接続片１９，２０は、弾性を有していることから、接続後は振動による接触不良などの問題をなくすことができる。
【００１５】
この実施形態では、半田付け等の接着手段を用いることなく、係合部２２を保持孔１２に圧入するだけの簡単な操作でＬＥＤ１４の取り付けが可能となる。
【００１６】
図４は、この発明の一実施形態の変形例について説明するための、図２の要部に相当する断面図であり、同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。  
この変形例は、係合部２２から取付軸２１にかけて切込部４１を形成したものである。切込部４１は、図中矢印方向に対して切込部４１を境に係合部２２を近づけることができるため、係合部２２の最大径ｂを簡単に保持孔１２の径ａ以下にできることから、ＬＥＤ１４の取り付け作業性の向上を図ることができる。
【００１７】
図５、図６は、上記説明したこの発明の光半導体取付装置を、例えば自動車のテールランプ用として表面実装型のＬＥＤを用い、電気的、機械的に取り付けした場合の一例について説明するための、図５はＬＥＤの取り付け前の状態を示す分解斜視図、図６は図５を組み立てた状態の断面図である。  
この例は、４個のＬＥＤ１４を共通のフレキシブル絶縁性基板１１の配線パターン１３１，１３２を電気・機械的に取り付けるものである。基板１１には配線パターン１３１，１３２とＬＥＤ１４を取り付けるための保持孔１２の他に、配線パターン１３１に電力をリード５２を介して供給するためのコネクタ５３と配線パターン１３２に電力をリード５４を介して供給するためのコネクタ５５が取り付けられている。また、５６は基板１１を取り付けるための取付孔であり、この取付孔５６は複数個形成される。
【００１８】
５７は、絶縁性の合成樹脂で形成された基台である。この基台５７には、階段状の４つの段部を形成するとともに、基板１１の保持孔１２に位置する位置に支持孔５８を形成する。さらに、基台５７には基板１１の取付孔５６に位置する位置にダボ５９を一体形成する。
【００１９】
次に、ＬＥＤ１４の取り付けについて説明する。まず、基板１１の取付孔５６を基台５７のダボ５９に挿入する。次にダボ５９を熱溶着することで、基板１１を基台５７に支持する。ＬＥＤ１４の係合部２２を、保持孔１２と支持孔５８に通して係合部２２を支持孔５８に係合する。これにより、ＬＥＤ１４を基台５７に機械的に支持され、コネクタ５３，５５に電気的に接続することができる。
【００２０】
基台５７は、表示面が湾曲している図６に示すような半透明のアクリル等の合成樹脂製の保護カバー６１と間隔をおいた状態の図示しない例えば車両本体の一部分に取り付けられる。
【００２１】
このように、ＬＥＤ１４は、半田付け等の接着手段を用いることなく、電気的・機械的に取り付けされていることから、ＬＥＤ１４の交換も容易となる。さらに、弾性を有する接続片１９，２０が配線パターン１３１，１３２を常に圧接した状態で接続されていることから自動車のように振動の多いものに取り付ける場合であっても接触不良の発生を防止する効果を奏する。
【００２２】
なお、取付孔５６とダボ５９は、基板１１の大きさによっては、係合部２２と保持孔１２がこれらの機能を兼ね合わせていることから必ずしも必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態について説明するための斜視図。
【図２】図１の要部の断面図。
【図３】図１でＬＥＤが取り付けられた状態の断面図。
【図４】この発明の変形例について説明するための要部の側面図。
【図５】ＬＥＤの取り付け前の状態について説明するための分解斜視図。
【図６】図５を組み立てた状態の断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１１  基板
１２  保持孔
１３１，１３２  配線パターン
１４  ＬＥＤ
１５，１６  リードフレーム
１９，２０  接続片
２１  取付軸
２２  係合部
４１  切込部
５６  取付孔
５７  基台
５８  支持孔
５９  ダボ
【図１】
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【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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