CN1455288A - 发光组件 - Google Patents
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Abstract
提供一种通过简单的构成不会使厚度和大小省变得过大并能使发光部件的放热良好的发光组件。在配线基板(24)的表面上使一对焊盘(33,34)对置,使二根配线的线(35、36)分别连接到焊盘(33、34)上。发光部件(23)的安装侧外部电极(30)将发光元件连接在小片焊接的引线架上,非安装侧外部电极(31)通过连接引线连接在接合在发光元件上的引线架上。然后使安装侧外部电极(30)用焊锡(37)接合在焊盘(33)上,使非安装侧外部电极(31)用焊锡(37)接合在焊盘(34)上,并将发光部件(23)安装在配线板(24)上。使锡焊发光部件(23)的安装侧外部电极(30)一侧的配线的线35的线宽度比锡焊非安装侧外部电极(31)一侧的配线的线(36)的线宽度大。
Description
技术领域
本发明涉及在配线基板上安装有发光元件的发光组件,特别涉及用在面照明装置1的发光组件。
背景技术
液晶显示装置具有薄型轻重量这样的特征,在个人计算机等中对其需要正在增加,因此液晶显示装置的需要正在扩大,但由于液晶显示面板本身不能有发光,为了尽量能通过视觉识别其显示内容,而必需外光或面照明装置(辅助照明)。并且近年来随着便携电话或PDA(Personal DigitalAssistant个人数字式助理)这样的可移动设备中的需要大幅度增大,使通过薄型化和面积缩小化等实现小空间化,和用于电池驱动的低耗电功率化变成为液晶显示装置的重要课题。为此通过照明装置的薄型化来适应液晶显示装置的小空间化。通过采用发光二极管(LED)实现低耗电功率化。
在现有技术中,为了实现面照明装置(背照光前照光等)的省电功率化而通过使采用LED的发光组件与导光板组合构成面照明装置。图1(a)和(b)是表示现有技术中的发光组件1的剖面图和平面图。发光组件1是在配线基板4上安装有内装LED2的发光部件3的装置。
发光部件3如在图1(a)中所表示那样,包括二个引线架5、6,在一个引线架5的前端部上安装LED2,另一引线架6和LED2通过连接线7连接。LED2被透明模塑树脂8封装,透明模塑树脂8的外表面在除去处在LED2的前面的地方被不透明的(例如白色的)模塑树脂9覆盖。另外,在模型树脂9的下面设置与安装有LED2的引线架5导通的安装侧外部电极10,和与另一引线架6导通的非安装侧外部电极11。
配线基板4是使一对焊盘13、14在绝缘基板12的表面上相对置并使形成在绝缘基板12的表面上的二根配线的线15分别连接在焊盘13、14上的部件。然后将安装侧外部电极10和非安装侧外部电极11分别锡焊在焊盘13、14上,借此将发光部件3安装在配线基板4上。
然而,在这样的发光组件1中,存在因来自LED2的发热(热损耗)引起LED2的发光亮度下降的问题。图2是表示在LED2没有被模塑树脂8、9覆盖的裸态下LED温度(周围温度)与亮度的关系图。当驱动发光组件1时,LED2的温度随着LED2的发热逐渐上升,其结果如图2所示那样,LED2的发光亮度逐渐下降。
另外,因为当发光部件3的温度上升时,透明模塑树脂8的透射率下降,所以由LED2发光的光中从发光部件3前面出射的光的比例下降,存在光利用率低这个问题。图3是LED2被模塑树脂8、9覆盖后状态LED温度(周圆温度)与亮度的关系图(使纵轴的亮度单位与图2相同)。如果比较图2与图3,LED2被模塑树脂8、9覆盖的图3场合的亮度严重下降,但这是因为透明模塑树脂8在长时间高温曝露下逐渐老化(因为透明度下降)使其透射率下降引起的。
因此,在图4所示的现有技术的发光组件中,通过设置放热手段来防止发光组件的温度上升。在该发光组件16中,如图4(a)和(b)所示那样,从挨着焊盘14侧的配线15延伸出假配线17,将金属架制的放热板19锡焊或铆接在设置在假配线17的前端的焊盘18上,将放热板19向配线基板4的上面侧折曲,以使不因放热板占据空间而造成干扰。
由发光部件3产生的热通过这样的放热手段通过假配线17和焊盘18被放热板放出。然而在这样的构造中,因为有放热板而使发光组件16的面积或厚度而变大,从而存在使用于设置发光组件16的空间变大这个问题,并且在这样的发光组件16中,因在安装发光部件3后必需折曲放热板19,所以存在使用制作发光组件16的工序增加这个问题。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术例子中的问题而提出的,其目的在于通过在配线基板上找窍门提供利用简单构成能使发光部件放热变为良好的发光组件。
本发明的另一目的在于不用弯曲加工放热板就能简单安装并能实现省空间化的发光组件。
与本发明有关的第一发光组件的特征在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,使形成在上述配线基板上并与上述发光件连接的部分具有放热机能。在此,所谓配线部不限于配线的线,是包含焊盘、通过孔、通孔、和配线基板内部的配线等的广义概念。另外,第一发光组件相当于在后述的发明实施方式中的第一实施方式,第二实施方式,第三实施方式,第四实施方式,第五实施方式,第七实施方式中和第九实施方式。
使配线部分具有放热机能的方法有:使配线部分的宽度增加的方法,扩大配线部分的面积的方法使配线部分的厚度变大的方法,使配线部分的体积变大的方法,在配线部分上用导热率高的材料的方法,和在配线部分上附加放热板的方法等。特别是在使配线部分的面积变大的方法中,最好使配线部分的总面积变为配线基板面积的50%以上。
在第一发光组件中,因为使形成在配线基板上的配线部具有放热机能,所以被发光元件产生的热通过配线基板的配线部分放热,可以抑制发光元件的温度上升,因此按照第一发光组件,通过抑制发光组件的温度上升可以防止发光组件的亮度降低。
另外,在第一发光组件中,因为在制造配线基板时可以为了付与放热机能而设置配线部分,所以可以容易付与放热机能。另外,因为配线部分具有放热机能,所以可以使包括放热部的发光组件小型化。
在与本发明第一发光组件有关的实施方式中,使上述配线基板上形成的配线部分中通过热电阻比较小的路径连接在上述发光元件上的配线部分的放热性,比通过热电阻比较大的路径连接在上述发光元件上的配线部分的放热性高。在此,所谓通过热电阻比较小的路径连接在发光元件上的配线部分(称为低热电阻侧配线部分)是指例如使小片接合发光元件的引线架侧连接的配线部分。另外,所谓通过热电阻比较大的路径连接在发光元件上的配线部分(称为高热电阻侧配线部分)是指例如通过连接引线给在发光元件上的引线接合的配线部分。
作为使通过热电阻比较小的路径连接在上述发光元件上的配线部分的放热性比通过热电阻比较大的路径连接在本发光元件上的配线部分的放热性高的方法有:使低热电阻侧配线部分的宽度比高热电阻侧配线部分的宽度变宽的方法,使低热电阻侧配线部分的面积比高热电阻侧配线部分的面积变大的方法,使低热电阻侧配线部分的厚度比高热电阻侧配线的厚度变大的方法,使低热电阻侧配线部分的体积比高热电阻侧配线部分的体积变化的方法,使低电阻侧配线部分的材料比高热电阻侧配线部分采用的材料用导热率高的材料的方法,只在低电阻侧配线部分上附加放热板的方法。
按照这样的实施方式,因发光元件产生的热在低热电阻配线侧配线部分流过的多,而使该低热电阻侧配线部分的放热性提高,借此能使发光元件产生的热更有效地放热。该实施方式对限制可能设置低热电阻侧配线部分和高热电阻侧配线部分的面积场合和抑制发光组件成本的场合等是特别有利的。
在与本发明有关的第一发光组件的另一实施方式中,通过防止焊锡流出用的层覆盖上述配线基板的表面,使上述配线部分在上述防止焊锡流出用的层上开的开孔的全体上露出,使上述发光元件连接在从上述防止焊锡流出用的层中露出的上述配线部分的露出面上。
按照这样的实施方式,因为可以以在防止焊锡流出用的层的开口(或从开口露出的配线部分)的位置为基准安装发光元件等,所以配线部分本身的大小不受安装精度的制约。因此能通过使配线部分的面积变大提高放热性,从而能实现放热性和安装性优良的发光组件。
与本发明有关的第二发光组件的特征在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,在上述配线基板的内部设置放热部。另外,第二发光组件相当于后述的本发明实施方式中的第七实施方式。
在第二发光组件中,因为在配线基板的内部设置导热性良好的放热部,所以发光元件产生的热从配线基板内部的放热部放出,从而能抑制发光元件温度的上升。另外,在配线基板的内部设置放热部的场合,还能将制成板状的放热部设置多层,所以还能获得高的放热效果。因此,按照第二发光组件,通过抑制发光组件的温度上升,可以防止发光组件的亮度下降。
另外,按照第二发光组件,因为可以在配线板的制造工序中在配线基板内部设置放热部,所以可以容易设置放热部。并且因为在配线基板的内部设置放热部,所以可以包括放热部的发光组件小型化。
与本发明有关的第三发光组件的特征在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,在上述配线板的里面尽量密着地设置放热部。另外,第三发光组件相当于后述本发明的实施方式中的第三实施方式。
在第三发光组件中,因为在配线基板的里面上设置导热性良好的放热部,所以发光元件产生的热从配线基板里面的放热部放出,从而能抑制发光元件的温度上升。另外,因为能在除两面配线基板等外的配线基板的里面几乎全部上设置放热部,所以可以获得高的放热效果。因此按照第三发光组件,可以通过抑制发光组件的温度上升,防止发光组件的亮度下降。
另外,按照第三发光组件,因为可以在配线基板的里面上只用粘贴法设置放热部,所以能容易地设置放热部。另外,因为在配线基板的里面上尽量密着地设置放热部(例如板状的放热部),所以可以使包括放热部的发光组件小型化。
与本发明有关的第四发光组件的特征在于:在配线基板上安装有封装在外壳内的发光元件的发光组件中,在上述外壳的表面上安装放热部。另外,第四发光组件相当于后述的发明的实施方式中的第八实施方式。
在第四发光组件中,因为在封装有发光元件的外壳中安装导热性良好的放热部,所以发光元件产生的热通过外壳从放热部放出用,从而能抑制发光元件的温度上升,因此可以防止发光组件的亮度下降。另外,因为用放热用粘接剂将放热部简单地安装在外壳上,所以能简单地进行放热部的安装。另外,因为不像现有技术例那样在外壳与放热部之间不产生空间,所以可以使包括发热部的发光组件小型化。
另外,本发明的以上说明的构成要素可以进行尽可能的组合。
附图说明
图1(a)和(b)是分别表示现有技术中的发光组件的剖面图和平面图。
图2是表示没有被模塑树脂的LED的温度(周围温度)与亮度的关系图。
图3是表示被模塑树脂的LED的温度(周围温度)与亮度的关系图。
图4(a)和(b)是分别局部省略表示包括放热手段的现有技术中的另一发光组件的平面图和剖面图。
图5是表示按照本发明一实施方式的发光组件的构造的主视图。
图6是表示按照本发明一实施方式所示的发光组件的平面图。
图7是比较现有技术例的发光组件与在图5和图6中所示的发光组件的放热性的图。
图8是比较现有技术例的发光组件与在图5和图6中所示的发光组件的亮度的电流特性示出的图。
图9是表示在图5和图6中所示的发光组件中发光部件的温度上升Δt的变化相对安装侧的配线的线的配线面积S2与非安装侧的配线面积S1的比S2/S1的图。
图10是表示比较只使连接安装侧外部电极一侧的配线的线宽度变宽的场合与使两配线的线宽度变宽的场合的放热特性的图。
图11(a)和(b)是分别表示按照本发明的另一实施方式的发光组件的构造的平面图和断面图。
图12是表示比较现有技术例的发光组件与图11的发光组件的放热性的图。
图13是表示按照本发明的又一实施方式的发光组件构造的剖面图。
图14是表示根据本发明的另一实施方式的发光组件构造的剖面图。
图15是表示根据本发明的又一实施方式的发光组件构造的剖面图。
图16是表示根据本发明另一实施例的发光组件构件的主视图。
图17是比较示出现有技术例的发光组件与图16的发光组件的放热性的图。
图18是表示根据本发明的又一实施方式的发光组件构造的剖面图。
图19(a)是表示根据本发明的另一实施方式的发光组件构造的主视图,(b)是安装有放热板的发光部件的立体图。
图20是比较示出现有技术例的发光组件与图19的发光组件的放热性的图。
图21(a)和(b)分别是根据本发明的另一实施方式的发光组件的剖面图和平面图。
图22(a)和(b)是分别表示根据用比较与根据图21的实施方式的发光组件的现有技术例的发光组件的剖面图和平面图。
图23是表示与图21中所示的本发明有关的发光组件和图22中所示的现有技术例的发光组件的放热特性的图。
图24是表示根据本发明的又一实施例的面照明装置构造的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图5是按照本发明一实施方式的发光组件构造的主视图,图6是其平面图。该发光组件21是用作例如液晶显示装置的背照光和反射型液晶显示装置的前照光等用的面照明装置的光源的发光组件。
发光组件21在印刷配线基板或挠性基板等配线基板24上安装有发光部件23。发光部件23是在外壳内装有LED等发光元件22的部件,如图5所示那样,包括二个引线架25、26,在安装侧引线架的前端部上安装发光元件22,非安装侧引线架26与发光元件22通过连接引线27电连接。至少发光元件22的部分被透明的模塑树脂28封装,透明模塑树脂28的外面的除处在发光元件22的前面的地方外用不透明的(例如白色)模塑树脂29覆盖。并在模塑树脂29的下面设置与安装有发光件22的安装侧引线架25导通的安装侧外部电极30、和与非安装侧引线架26导通的非安装侧外部电极31。
另外,配线基板24在挠性基板或玻璃环氧树脂基板等绝缘板32的表面上使一对焊盘33、34对置并使在绝缘基板32的表面上用Cu等形成的二根配线的线35、36分别连接在焊盘33、34上。另外,用焊锡37使安装侧外部电极30接合在焊盘33上,用焊锡37使非安装侧外部电极31接合在焊盘34上并将发光部件23安装在配线基板24上。在此锡焊发光部件23的安装侧外部电极30侧的配线的线35的线宽度锡焊比非安装侧外部电极1侧的配线36的线宽度形成得大。特别是最好使配线的线35的线宽度尽可能在配线基板24的宽的范围内扩展。
在该发光组件21中,因为使配线的线35的宽度变宽,所以可以使配线的线35具有放热板的机能,发光部件23产生的热传导给配线的线35,从配线的线35向空中放出。因而按照这样的放热方法,不需要多余的部件,并且不会因放热用部件而使发光组件21的尺寸变大,在被限定的空间中维持节约空间化并且使发光组件21的放热性变好。
另外,发光部件23的外部电极中的安装侧外部电极30直接地连接在安装有发光元件22的安装侧引线架25上,而非安装侧外部电极31通过连接引线27和非安装侧引线架26连接在发光元件22上,所以因发光元件22的热传给安装侧外部电极30而温度容易上升,而发光元件22的热的不容易传给非安装侧外部电极31,而按照本实施方式的发光组件21,因为使锡焊安装侧电部电极30侧的配线的线的宽度变宽,所以可以使发光元件22产生的热高效地放出,按照本发明的发光组件21,可以防止因温度上升引起的发光元件22的亮度下降和模塑树脂28的透射率的下降,并能获得小型高性能的发光组件21。
图7是比较图1所示那样构造的现有技术的发光组件1与图5和图6中所示那样的根据本实施方式的发光组件21的放热性的图。图7的线A1表示现有技术例的温度上升,线B1表示根据该实施方式的发光组件21的温度上升,图7的横轴表示在发光元件22中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)Δt。在此用在试验中的现有技术例的试样的配线基板24的宽度为3mm、两配线的线15的线宽度为0.2mm。而用在试验中的本实施方式的试样的配线基板24的宽度为3mm,安装侧的配线35的线宽为2mm,非安装侧的配线的线36的宽度为0.2mm。如从图7所清楚看到那样,如果通电电流相同,则按本发明的发光组件21,与现有技术侧的发光组件1相比可以抑制温度上升,该温度上升的差随着通电流值IF变大而越明显。
图8是比较现有技术例(图1)与本实施方式(图5、图6)发光组件辉度的电流特性后示出的图。图8的横轴表示在发光元件中流的电流IF,纵轴表示各发光组件的亮度,其中,黑圆形标记(●)表示本实施方式的发光组件21的亮度,黑四方块标记(■)表示现有技术例的发光组件1的亮度。因为本发明的发光组件21如图7中所示那样与现有技术例比较可以抑制温度上升,所以如果通电电流相同,则该部分亮度变大。
图9表示安装侧的配线的线35的配线面积S2与非安装侧的配线面积S1的比S2/S1与发光部件23的温度上升项Δt的关系(在发光元件22中流300mA电流时)。从图9可以清楚看出温度上升Δt随着通过使安装侧的配线的线35的面积变大而使面积比S2/S1变大而下降的情形。
图10是比较只使连接安装侧外部电极30侧的配线的线25的宽度变宽时与两条配线的线35、36都变宽时的放热特性示出的图。图10的横轴表示在发光元件中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)Δt。在图10中的粗实线表示只使连接安装侧外部电极30侧的配线的线35的宽度变宽(配线的线35的宽度为3mm,配线的线36的宽度为0.2mm)时的温度上升。在图10中的细虚线表示在使两根配线35、36的宽度展开(配线的线35的宽度为3mm、配线的线36的宽为3mm)时的温度上升。从图10中不难看出,无论只使连接安装侧外部电极30侧的配线的线35变宽,还是使两根配线35、36都展开,在发光组件的上升温度上几乎没有差别。因此如考虑安装空间和成本等,最好只使连接安装侧外部电极30侧的配线的线35变宽。
另外,按照本发明的发光组件21,因没必要用图4现有技术例那样的放热板,所以可以实现发光组件21的省空间化。另外,在现有技术例的发光组件16中,因为在安装发光元件(LED)侧的安装侧外部电极10与通过连接引线连接的非安装侧外部电极11上的发热量的差不明显,所以将非安装侧外部电极11连接在与放射板19相连的假配线17输出侧的焊盘14上。结果在发热量少的侧进行放热。与此相反,在本发明的发光组件21中,因为安装发光元件22侧的安装侧外电极30连接在宽度变宽的配线的线35上,所以通过在发热量大的一侧设置放热手段而能进行有效的放热。
(第二实施方式)
图11(a)和(b)是分别表示按照本发明另一实施方式的发光组件4)构造的平面图和剖面图。在实施方式中,使安装有发光元件22的一侧的配线部分与非安装侧的配线部分的体积不同,使安装侧配线部分的体积比非安装侧大,所以发光组件41的放热性变好。在图11中所示的发光组件41中,使连接安装侧外部电极30的一侧的Cu制的焊盘33的厚度比连接非安装侧外部电极3 1的一侧的Cu制的焊盘34的厚度大。但考虑安装发光部件23时,应尽量使焊盘33的上面与焊盘34的上面变成相同的高度。
按照这样的实施方式,使厚度大的焊盘33起放热板的作用,使连接在安装发光元件22的安装侧31线架25上的安装侧外部电极30连接在体积大的焊盘33上,借此使发光元件22产生的热高效地放出,可以抑制发光部件23的温度上升。并且因放热性良好而不会使发光组件41变大。
图12是比较现有技术的发光组件1(图1)与根据本实施方式的发光组件41(图11)的放热性的图。图12的线A2表示现有技术例的温度上升,线B2表示根据本实施方式的发光组件41的温度上升,图12的横轴表示在发光元件22中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)。如从图12所清楚看出那样,按照本发明的发光组件41,与现有技术例的发光组件1相比可以抑制温度上升,该温度上升的差随着通电电流值IF变大而明显增加。
另外,在此虽然使焊盘的厚度在安装侧与非安装侧不同,但也可以使配线的线厚度在安装侧比非安装侧大。
(第三实施方式)
在图13中所示的发光组件42是表示使焊盘的体积在安装侧和非安装侧不同的另一实施方式的剖面图。在该发光组件42中,在配线的线35的端面35的端部上面和配线的线36的端部上用铆钉43等分别安装焊盘用模具后,分别形成焊盘44、45。在此焊盘44、45通过制成コ字形的模具形成,锡焊安装侧外部电极30的一侧的焊接14用厚度比薄的模具形成,借此使焊盘44、45彼此的体积不同,以尽量使在安装侧的焊盘44上的放热性良好。
因此,即使在本实施方式中,发光元件22产生的热也能从安装侧外部电极传导给焊盘44,可以使焊盘44高效率的放热,从而能有效地抑制发光元件22的温度上升。另外,按照本实施方式,显然,如果与图11的实施方式比较,则发光组件42的安装空间应该会变大一些,但如与应用图4中所示的现有技术例比较时,则能使发光组件42小型化,从而实现省空间化。
(第四实施方式)
图14是表示按照本发明的又一实施方式的发光组件46构造的剖面图,在该发光组件46中,在安装发光元件22一侧的配线部分和非安装侧的部分上用导热率不同的材料。在图14中所示的发光组件46中,用Au形成连接安装侧外部电极30的一侧的焊盘33,用Cu形成连接非安装侧外部电极31的一侧的焊盘34。
按照这样的实施方式,因为发热量大的安装侧外部电极30连接在由导热率良好的Au形成的焊盘33上,所以能使发热元件22产生的热从焊盘33有效地放出,从而能抑制发光部件23的温度上升。并且因为非安装侧外部电极31由Cu等低成本金属形成,所以可以限制发光组件46的成本上升。
(第五实施方式)
图15是表示按照本发明的另一实施方式的发光组件47构造的剖面图,在该发光组件47中,只在连接安装侧外部电极30的一侧的焊盘33上预先安装放热板48。放热板48由铜板、石墨板、高导热性硅片等导热率高的材料形成。
按照这样的实施方式,因为发热量大的安装侧外部电极30连接在具有放热板48的焊盘33上,所以使发光元件22产生的热从焊盘33高效率地放出,从而能抑制发光元件23的温度上升。并且因为放热板48只设置一方的焊盘33上,与在两侧的焊盘33、34上设置放热板的场合相比,可以减少安装工时,可以节约零件成本并且还能实现发光组件47的省空间化。
(第六实施方式)
图16是表示按照本发明另一实施方式的发光组件49构造的主视图。在本实施方式的发光组件49中,使放热板50尽量密着贴合在构成配线基板24的绝缘基板32的里面整个面上。作为放热板50用铜板、石墨板、高导热率硅片等导热性良好的材料。
按照本实施方式,发光部件23产生的热通过绝缘基板32到达里面的放热板50,从放热板50的全面向空中放出。因此绝缘基板32最好在确保表面侧与里面侧的电绝缘的限度内尽可能的薄。
按照本实施方式,因为放热板50贴合在配线基板24的里面上,所以几乎不会使发光组件49的尺寸变大。并且因为放热板50能设置配线基板24的里面全面上,所以可以获得大的放热面积,因此既能维持发光组件49的省空间化,又能抑制发光部件23的温度上升。
图17是比较现有技术的发光组件1(图1)与按照本实施方式的发光组件49(图16)的放热性的图。图17的线A3表示现有技术例的温度上升,线B3表示按照本实施方式的发光组件49的温度上升,图17的横轴表示在发光元件22中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)Δt。如从图17所清楚看到的那样,按照本发明的发光组件49,与现有技术侧的发光组件1相比可以抑制温度上升,该温度上升的差随着通电电流IF的变大而变明显。
(第七实施方式)
图18是表示按照本发明的又一实施方式的发光组件51的构造的剖面图。在本实施方式的发光组件51中,将配线基板24制成绝缘层52和导热层53的多层构造,通过设置在配线基板24内的傍路孔(或通过孔)54使连接安装侧外部电极30的焊盘33与各导热层53热连通。另外,作为导热层53用铜板、石墨板、高热导率硅板等热导率高的材料形成。按着本实施方式,发光部件23产生的热通过傍路孔54从焊盘33传导给各散热层,从配线基板24全体向空中放出。
按照本实施方式,因为导热层53通过使配线基板多层化形成,所以几乎不会使发光组件49的尺寸变化。并且因为放热板50设置在配线基板24全体上,所以可以获得大的放热面积。因此既可以维持发光组件49的省空间化,又能有效地抑制发光部件23的温度上升。
(第八实施方式)
图19(a)是表示本发明的又一实施方式的发光组件55构造的主视图,图19(b)是安装有放热板56的发光部件的立体图。按照本实施方式的发光组件55,将放热板56用粘接剂安装在发光部件23的模塑树脂29的上面。放热板56由铜板、石墨片、高导热率硅片等导热率高的材料制成。
按照本实施方式,因为放热板56安装在发光部件23的上面,发光元件22产生的热通过模塑树脂28、29传导给放热板56,再从放热板56向空中放出。因此能抑制因发光元件22的温度上升引起的亮度下降和模塑树脂28的透射率下降。另外,如果在发光部件23的上面设置放热板56,则因为不会像图4的现有技术那样在放热板19与发光部件之间形成空间,所以可以使这部分发光组件55的尺寸变小。因此既可维持发光组件49的省空间化,又能有效地抑制发光部件23的温度上升。
图20是比较现有技术的发光组件1(图1)与按照本实施方式1的发光组件55(图19)的放热性的图。图29的线40表示现有技术例的温度上升,线B4表示按照本实施方式的发光组件55的温度上升,图20的横轴表示在发光元件22中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)Δt。如从图20所清楚看到那样,本发明的发光组件55与现有技术例的发光组件1相比,可以抑制温度上升,其温度上升的差随着通电电流值IF变大而变得明显。
(第九实施方式)
图21(a)和(b)分别是按照本发明另一方式的发光组件61构造的剖面图和平面图。图21C是用在该发光组件61上的配线基板24的平面图。按照用在该发光组件61上的发光部件23,在小片焊接有发光元件22的安装侧引线架25上从模塑树脂29的一侧面下部向下面设置导通的安装外部电极30,在通过发光元件22和连接引线27连接的非安装侧引线架26上从模塑树脂29的另一侧面向下面设置导通的非安装侧外部电极31。
在该发光组件61上用的配线基板24上,如图21(c)所示那样,在几乎绝缘基板32上面的整个上隔开比较小的间隙设置由Cu等构成的二个配线部62、63。并且绝缘基板32的几乎整个面从配线部62、63上开始被由绝缘材料组成的防止焊锡流出用的覆盖层64覆盖,在发光部件23的锡焊的位置使覆盖层64局部开口。覆盖层64的开口65与锡焊位置对应高精度地准确地被开口。
然后在配线基板24上自动地安装发光部件23时,把从覆盖层64的开口65中露出的配线部62、63的露出面作为定位用的基准,在配线部62、63的露出面上安装发光部件23,以使安装侧外部电极30和非安装侧外部电极31搭乘,然后将两外部电极30、31用焊锡37分别锡焊在配线部62、63的露出面上。
按照这样的发光组件61,因为可以使发光元件22的热高效率地从设置在配线基板24上的面积大的配线部62、63放出,所以可以抑制发光部件23的亮度下降。并且按照这样的构造,因不会使发光组件61的厚度和大小变大,而能使发光组件61小型化即省空间化。
另外,如果配线部62、63象上述那样变大,则虽然使以配线部62、63作为基准高精度地自动安装发光部件23变为困难,但在该发光组件61中,因为在锡焊位置上通过正确地使覆盖层64使配线部62、63从开口65露出配线部62、63,所以通过以从配线部62、63的开口65的露出面(即开口65的那个面)的位置为基准安装发光部件23,可以使发光部件23正确地自动安装。
图23是比较在与图21中所示的本发明有关的发光组件61与现有技术例发光组件的放热特性示出的图。图23的线A5表示现有技术例的温度上升,线B5表示按照该实施方式的发光组件61的温度上升,图23的横轴表示在发光元件22中流的电流IF,纵轴表示温度上升(与室温的温度差)Δt。如从图23所清楚看出那样,按照本发明的发光组件61,与现有技术例的发光组件相比,可以抑制温度上升,该温度上升的差随通电电流值变大而更加明显。具体地说,在通电电流值为30mA时,在现有技术例中温度上升Δt是55℃,在本实施方式的发光组件在相同的通电电流值下温度上升Δt可以下降到18℃以下。
另外,在此为了比较而用的现有技术例是制成图22中所示那样的构成。在图22(a)和(b)所示的发光组件71中,使开有开口75的片状的覆盖72从形成在绝缘基板12上的配线部73、74上贴合在绝缘基板12的表面上,并使配线部73、74的锡焊区域从覆盖层71的开口55露出。并且在现有技术的发光组件71中,因为覆盖层72的开口75形成的精度不高,所以使配线部73、74的锡焊部分全体如图22(b)那样从开口露出,然后把在开口75内侧露出的配线部73、74的锡焊部分的形状作为定位用基准安装发光部件3。在像这样把配线部73、74的锡焊部分作为定位用的基准安装发光部件时,如果使配线部73、74变得过大,则因为在通过锡焊76安装发光部件3时得不到高的安装精度,所以不能使配线部73、74变大。因此在该发光组件71中,如图22(a)和(b)所示那样,变成为比较小的配线部73、74,因此不能实现像上述那样高的放热性。
与此相反,在本发明中,因为通过提高覆盖层64的开口65的精度提高发光部分2的安装精度,所以使配线部62、63形成得大,能使放热性变良好。如现有技术中那样,因为用使树脂的覆盖层72贴合的方法不能获得高的精度,所以在本发明的发光组件61使用玻璃环氧系材料作为覆盖层材料,如果用玻璃环氧系材料,则因为由热和引力等引起的伸缩变小,所以可以提高覆盖层64的开口65的位置精度。
(第十实施方式)
图24是表示按照本发明另一实施方式的面照明装置81构造的立体图。面照明装置81由导光板81、与本发明有关的发光组件83、和反射片84构成。导光板82由聚碳酸酯、异丁烯树脂等折射率高的树脂组成,通过斜切一个角部形成光入射面85,在与导光板的光出射面86(上面)对置的面上形成多个散射图形87。发光组件83与光入射面85对置地配置,导光板82的散射图形87以发光组件83为中心排列成圆弧状,散射图形87在发光组件83的附近比较稀疏地分布。散射图形87随着远离发光组件83逐渐变密地分布。反射片84由白色的树脂片构成,与形成有散射图形87的导光板82的下面对置。
从发光组件83出射的光从光入射面85入射在导光板82内,一边被导光板82的上面和下面反复全反射,一边从发光组件83向远离方向传输,在其途中被散射图形87全反射,当被散射图形87全反射的光以比全反射的临界角小的角度入射在出射面86上时,就从出射面86出射到外部。这样光从光出射面86的几乎全面均匀地出射。另外,根据需要,也可以在导光板82的上面上与其对置地配置棱镜。
该面照明装置用在个人计算机、PD、和便携式电话机等液晶显示装置的背照光部件上。
本发明的任何一种发光组件能使发光元件产生的热高效率地发散出去,从而能抑制发光组件的温度上升,进而能防止发光组件的亮度下降。并且在任何一个发光组件上能容易地形成放热手段,并且不需要倒圆的安装作业和安装后的加工等。另外,因为即使在任何发光组件上都导不容易因设置放热手段而使发光组件变厚和变大,所以可以使放热性良好的发光组件小型化,并且还可以使安装空间变小。
Claims (6)
1.一种光发组件,其特生在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,使形成在上述配线基板上并与上述发光元件相连的配线部件具有放热机能。
2.如权利要求1所述的发光组件,其特征在于:使上述配线基板上形成的配线部分通过热电阻比较小的路径连接在上述发光元件上的配线部分的放热性,比通过热电阻比较大的路径连接在上述发光元件上的配线部分的放热性高。
3.如权利要求1所述的发光组件,其特征在于:通过防止焊锡流出用层覆盖上述配线基板的表面,并使上述配线部分在上述防止焊锡流出用层上加工的整个开口中露出,使上述发光元件连接在从上述防止焊锡流出用层露出的上述配线部分的露出面上。
4.一种发光组件,其特征在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,在上述配线基板的内部设置放热部。
5.一种发光组件,其特征在于:在配线基板上安装有发光元件的发光组件中,以使尽量密着在上述配线基板的里面上的方式设置放热部。
6.一种发光组件,其特征在于:在配线基板上安装有被封装在外壳内的发光元件的发光组件中,在上述外壳的表面安装放热部。
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