CN203297974U - 发光装置及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的实施方式提供一种发光装置及照明装置。实施方式中的发光装置包含：陶瓷基板、安装在所述陶瓷基板上的多个第1发光元件、及多个单极连接器的插孔部。另外还包含：第1配线，连接所述第1发光元件的阳极与所述多个插孔部中的第1插孔部；及第2配线，连接所述第1发光元件的阴极与所述多个插孔部中的第2插孔部。而且，所述多个插孔部分别包含金属制的基底。

Description

发光装置及照明装置
技术领域
本实用新型的实施方式涉及一种发光装置及照明装置。
背景技术
在照明装置的发光单元中所使用的发光模块（发光装置）中，例如，有在陶瓷基板上安装有多个LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的发光模块。而且，连接发光模块与驱动LED的点灯单元的多个连接器也安装在相同基板上。这种连接器大多具有由金属部件与树脂部件组合而成的可插拔的构造。
然而，陶瓷基板与树脂之间的热膨胀率的差较大，伴随LED的点灯及灭灯，会出现基板温度上升及下降的循环（cycle），因此，会导致连接陶瓷基板与包含树脂的连接器的焊料产生应变。而且，如果LED反复点灯·灭灯，那么焊料上会产生裂痕，在最坏的情况下连接器会脱离基板。
背景技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2012-9780号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
实施方式提供一种可稳定地保持安装在陶瓷基板上的连接器的发光装置及照明装置。
解决课题的技术手段
实施方式中的发光装置包含：陶瓷基板；多个第1发光元件，安装在所述陶瓷基板上；多个插孔部，是安装在所述陶瓷基板上的多个单极连接器的插孔部，且分别包含金属制的基底部；第1配线，连接所述第1发光元件的阳极与所述多个插孔部中的第1插孔部；及第2配线，连接所述第1发光元件的阴极与所述多个插孔部中的第2插孔部。
此外，实施方式的照明装置包含：发光单元，具有上述的发光装置；点灯单元，具有驱动所述第1发光元件的第1点灯电路；及多根导线，具有单极连接器的插头部，且所述多根导线从所述插头部经由所述第1插孔部及第2插孔部而连接所述第1发光元件与所述第1点灯电路。
实用新型的效果
实施方式可实现能稳定地保持安装在陶瓷基板上的连接器的发光装置及照明装置。
附图说明
图1（a）、图1（b）是表示第1实施方式中的发光装置的示意图。
图2是示意性地表示第1实施方式中的单极连接器的立体图。
图3是示意性地表示第1实施方式中的单极连接器的插孔部的立体图。
图4（a）、图4（b）是示意性地表示第1实施方式中的发光装置的配线的俯视图。
图5（a）、图5（b）是表示第2实施方式中的照明装置的发光单元的示意图。
图6是表示第2实施方式中的照明装置的构成的方块图。
符号的说明
1                         发光装置
10                        基板
10a                       发光面
13、15、13a、13b          LED
17                        外周框
19                        玻璃涂层
20、30                    LED群
20a                       LED组
21、23、27、29、55、57    配线
21a、23a、27a、29a        端子
22、24                    端子组
25                 树脂层
44                 荧光体
46                 黏着剂
31、33             芯片电容器
35                 金属线
40                 单极连接器
43                 插孔部
43a                插入口
43b                基底部
43c                外罩部
45                 插头部
45a                敛缝部
45b                芯线固定部
45c                插入部
47、47a～47d       导线
47e                芯线
51a、51b、55a、57a 接触部
52、54、56、58     标记
60                 框体
60a、67            开口
63                 散热板
65                 底面
69                 反射镜
71                 透光性外罩
75、77             点灯电路
82                 市售电源
100                照明装置
110                发光单元
120                点灯单元
ID                 插入方向
具体实施方式
以下，参照图式对本实用新型的实施方式进行说明。此外，对于图式中的相同部分标注相同编号并适当省略其详细说明，而对不同部分进行说明。另外，有时使用图中所示的XYZ正交坐标来说明各部分。
第1实施方式
图1是表示第1实施方式中的发光装置1的示意图。图1（a）是表示发光装置1的发光面10a的俯视图。图1（b）是沿图1（a）所示的IB-IB线的剖视图。
图2是示意性地表示第1实施方式中的单极连接器40的立体图。
图3是示意性地表示第1实施方式中的单极连接器40的插孔部43的立体图。
发光装置1是在陶瓷基板10上安装有多个发光元件、例如发光二极管（Light Emitting Diode：LED）的发光模块。陶瓷基板10例如以氧化铝为材料，也可使表面及背面中的至少一面具有金属层。
发光装置1包含：第1发光元件群（以下称为LED群20），包含安装在陶瓷基板10上的多个第1发光元件（以下称为LED13）；及第2发光元件群（LED群30），同样包含安装在陶瓷基板10上的多个第2发光元件（以下称为LED15）。LED群20及LED群30沿作为陶瓷基板10上的第1方向的X方向并排地设置。
LED群20安装在第1配线（以下称为配线21）与第2配线（以下称为配线23）之间，且电性连接于各配线。LED群30安装在第3配线（以下称为配线27）与第4配线（以下称为配线29）之间，且电性连接于各配线。
也就是说，发光装置1具有电性连接于LED群20及LED群30的多个配线21、23、27及29。而且，在多个配线的与LED群相反的端部，分别安装有单极连接器40的插孔部43。以下，将安装有插孔部43的配线21、23、27及29的端部分别设为端子21a、23a、27a及29a。此外，在以下的说明中，有时将安装插孔部43的各配线的端部称为端子21a、23a、27a及29a。
单极连接器40具有插孔部43、及插入插孔部43的插头部45。图2表示处于分离状态的插孔部43与插头部45。
插孔部43具有基底部43b与外罩部43c。基底部43b为金属制，且兼作电性导通部、与对应于陶瓷基板10的接合部。也就是说，基底部43b分别接合于各个端子21a、23a、27a及29a。外罩部43c具有插入口43a，且在其与基底部43b之间形成有空隙。
插头部45具有插入部45c、芯线固定部45b、及敛缝部45a。敛缝部45a以绝缘覆盖的方式将插头部45固定在导线47的端部。导线47的芯线47e是例如通过焊接而固定在芯线固定部45b，从而将导线47与插头部45电性连接。
插头部45沿图2中所示的ID方向插入，并可装卸地嵌合于插孔部43。
图3是表示插孔部43的构造的立体图。基底部43b被弯曲加工成桥状，且在该图中所示的插入方向ID的两端具有接合部43e及43f。接合部43e及43f经由焊料而固定在各配线的端部。另外，在接合部43e与接合部43f之间，设置有经弯曲加工的触点（contact）43g。
触点43g可沿相对于插入方向ID垂直的方向移位，并与插入至基底部43b与外罩部43c之间的空隙内的插头部45的插入部45c接触。这时，经弯曲加工的触点43g作为板弹簧而发挥功能，利用其弹力来施力从而与插入部45c接触。由此，可使插孔部43的基底部43b与插入部45c确实地接触。
基底部43b包含金属，且经由接合部43e及43f、与触点部43g而将各配线与导线47电性连接。
另外，基底部43b中所使用的金属与树脂相比热膨胀率较小，与陶瓷基板10之间的热膨胀率差较少。因此，可减轻因伴随LED群20及LED群30的点灯及灭灯而产生的温度循环所引起的应变。因此，可抑制将陶瓷基板10与接合部43e及43f接合的焊料的裂痕（crack）。
此外，也可使用金属来形成覆盖基底部43b的外罩部43c。也就是说，可使用金属来构成单极连接器40的整体。由此，可进一步减轻将陶瓷基板10与各个接合部43e及43f接合的焊料上产生的应变。
如此，在发光装置1的插孔部43中，通过使用金属来至少形成基底部43b，可减轻因温度循环而产生在陶瓷基板10与插孔部之间的应变。由此，可将连接器稳定地保持在陶瓷基板10上。也就是说，可提高发光装置1的可靠性。
此外，通过在单极连接器40的整体使用金属，可使其尺寸小型化。另外，并不限定于可插拔的连接器，例如也可为使插头部嵌合于插孔部后无法拆卸的连接器，但考虑到向照明装置的组装、及修理等时的方便性，较理想为可插拔的构造。
接着，参照图1及图4对发光装置1的构成进行详细说明。
如图1（a）所示，包含端子21a、23a、27a及29a的端子群沿X方向并排地设置在LED群20的与LED群30相反的一侧。也就是说，LED群20、LED群30及端子群沿X方向并排地设置，且LED群20安装在LED群30与端子群之间。
此外，发光装置1包含包围LED群20及LED群30且设置在基板10上的外周框17。而且，在外周框17的内侧，设置有覆盖LED群20及LED群30的树脂层25。
如图1（b）所示，树脂层25是密封LED群20及30的树脂，例如包含荧光体44。荧光体44由LED群20及30的放射光激发，并放射出与激发光不同波长的光。
在树脂层25中，例如可使用硅树脂（silicone resin）。另外，外周框17也包含树脂，例如包含硅酮（silicone）。LED群20中所包含的LED13、及LED群30中所包含的LED15例如为蓝色LED，荧光体44例如为钇-铝-石榴石（Yttrium Aluminum Garnet，YAG）荧光体。而且，发光装置1放出由从LED13及15放射的蓝光与从荧光体44放射的黄光混合而成的白光。
外周框17覆盖配线21、配线23、配线27及配线29各自的一部分。而且，在各配线的由外周框所覆盖的部分施加有玻璃涂层（glass coat）19。由此，可提高各配线与外周框17之间的附着力。
另外，如图1（b）所示，安装在配线21与配线23之间的多个LED13是经由金属线35而串联地连接。而且，位于串联连接的一端的LED13a的阳极是经由金属线35而电性连接于配线21。位于串联连接的另一端的LED13b的阴极也是经由金属线35而电性连接于配线23。另外，安装在配线27与配线29之间的多个LED15也是经由金属线35而串联地连接。而且，位于该串联连接的一端的LED15的阳极是经由金属线35而连接于配线27，位于另一端的LED15的阴极是经由金属线35而连接于配线29。
在本实施方式中，安装在配线21与配线23之间的LED群20包含串联连接的4个LED组20a，各LED组20a分别包含57个LED13。而且，可在配线21与配线23之间，例如施加160V的电压来使LED群20发光。关于安装在配线27与配线29之间的LED群30也相同（参照图6）。
另外，LED13及LED15例如是经由黏着剂46而安装在基板10上的，且各LED之间是利用金属线而连接的。因此，无需在安装LED群20的区域、及安装LED群30的区域中形成用于芯片安装（chip mount）的焊盘图案（land pattern）及用于打线接合（wire bonding）的接合垫（bondingpad）。因此，能够以考虑到散热性或作业性的最短距离而安装各LED。由此，可实现发光装置1的小型化。另外，可实现无亮斑的发光图案，从而配光特性的控制也变得容易。
此外，在X方向上的外周框17的两侧，安装着芯片电容器（chipcapacitor）31及33。芯片电容器31除去配线21与配线23之间的电源噪声，芯片电容器33除去配线27与配线29之间的电源噪声。
图4（a）是示意性地表示第1实施方式中的发光装置1的配线的俯视图。图中表示从图1（a）所示的布局（layout）中除去外周框17、芯片电容器31、33及插孔部43后的状态。
配线21将LED群20与端子21a之间电性连接。配线21连接于LED13的阳极，使端子21a与LED13的阳极电性连接。端子21a包含多个插孔部43中的第1插孔部。
配线23将LED群20与端子23a之间电性连接。配线23连接于LED13的阴极，端子23a与LED13的阴极电性连接。端子23a包含多个插孔部43中的第2插孔部。
配线27将LED群30与端子27a之间电性连接。配线27连接于LED15的阳极，使端子27a与LED15的阳极电性连接。端子27a包含多个插孔部43中的第3插孔部。
配线29将LED群30与端子29a之间电性连接。配线29连接于LED15的阴极，使端子29a与LED15的阴极电性连接。端子29a包含多个插孔部43中的第4插孔部。
由此，可分别使用独立的点灯电路使安装在外周框17内侧的LED群20及LED群30动作。也就是说，可在未使用驱动所有LED的电流容量较大的点灯电路的情况下，增加安装在发光区域的LED的数量，并使其光量变大。
另外，在正交于第1方向的第2方向（Y方向）上，配线21及配线27邻接于安装有LED群20的区域的一端而配置。而且，配线23及配线29邻接于安装有LED群20的区域的另一端而配置。此外，配线21设置在配线27与LED群20之间，配线23设置在配线29与LED群20之间。
由此，可使将LED群20与配线21之间连接的金属线35的长度与将LED群30与配线27之间连接的金属线35的长度相等。另外，也可使将LED群20与配线23之间连接的金属线35的长度与将LED群30与配线29之间连接的金属线35的长度相等。由此，可使金属线35的接合变得容易，从而提高作业效率。另外，可使金属线35的环路（looping）保持最合适的状态。由此，可降低由因驱动电流的接通断开而产生的热循环（heatcycle）所引起的断线的风险。
包含端子21a与端子27a的端子组22（第1端子组）、及包含端子23a与端子29a的端子组24（第2端子组）沿基板10上的Y方向以组为单位并排地设置。也就是说，将连接于LED13及15的阳极的配线21及27、与连接于阴极的配线23及29分别汇集地配置于LED群20的安装区域的两侧。而且，因为配线21与配线27之间、及配线23与配线29之间的电位差较小，所以可抑制各接近部中的金属迁移（migration）。由此，可提高发光装置1的可靠性。
图4（b）是示意性地表示为了识别端子21a、23a、27a及29a而设置的标记的俯视图。标记52与端子21a相对应，标记54与端子23a相对应，标记56与端子27a相对应，标记58与端子29a相对应。
各标记例如可对与各配线相同的金属层进行加工而形成。也就是说，也可使用光刻法（photolithography）而与配线21、23、27及29同时形成。另外，也可压印在陶瓷基板10的表面上。
标记52及标记56的正极记号表示端子21a及27a为连接于LED的阳极的正极端子。另一方面，标记54及标记58的负极记号表示端子23a及29a为连接于LED的阴极的负极端子。
另外，标记52及标记54的外形（四边形）表示端子21a及23a为连接于LED群20的端子。另一方面，标记56及标记58的外形（圆形）表示端子27a及29a为连接于LED群30的端子。
如此，发光装置1包含设置在陶瓷基板上、且对连接于LED的阳极的配线、与连接于LED的阴极的配线加以区别的标记。此外，包含对连接于LED群20的配线、与连接于LED群30的配线加以区别的标记。而且，通过组合这些标记，可识别各个端子21a、23a、27a及29a。由此，可容易地分辨安装在陶瓷基板10上的多个单极连接器40的组合，从而可无误地实施导线47的连接。
另外，在图1所示的布局中，安装在端子21a、23a、27a及29a上的各插孔部43的插入方向ID均平行于X方向。由此，发光装置1与导线47的结合变得容易且作业性提高。
此外，设置有各端子的区域的Y方向的宽度比安装有LED群20的区域的Y方向的宽度、及安装有LED群30的区域的Y方向的宽度中的任一较宽一方窄。由此，在使插孔部43与插头部45嵌合的状态下，可使导线47的Y方向的振幅变窄。由此，可实现安装发光装置1的照明装置的小型化。
第2实施方式
图5是表示第2实施方式中的照明装置100的发光单元110的示意图。图5（a）是表示发光单元110的侧面及一部分剖面的示意图，图5（b）是仰视图。图6是表示第2实施方式中的照明装置100的构成的方块图。
照明装置100是所谓筒灯（down light），包括包含发光装置1的发光单元110、及点灯单元120。于本实施方式中，发光单元110与点灯单元120是分离地设置的。
如图5（a）所示，发光单元110具有框体60及多个散热板63。框体60具有朝向下方扩展的开口60a。发光装置1安装于开口60a的底面65，其发光面10a朝向下方。框体60例如是经压铸（die-cast）成形的铝框体，且经由散热板63而从开口60a的底面65效率良好地释放发光装置1的热。
在开口60a的侧面设置有反射镜69。而且，在发光装置1的下方配置有连接于反射镜69的透光性外罩71。也就是说，发光装置1收容于开口60a的底面65与透光性外罩71之间的空间内。
在发光装置1中，经由单极连接器40而连接有多根导线47。而且，经由设置于框体60的开口67而引出至外部的导线47连接于未图示的点灯单元120。
通过在发光装置1中使用可小型化的单极连接器40，可实现照明装置100的小型化。例如，底面65与透光性外罩71之间的间隔有时会受到单极连接器40的高度的制约，通过使单极连接器40薄型化而可缩小收容发光装置1的空间。
如图6所示，照明装置100具有：发光单元110，包含LED群20及LED群30；及点灯单元120，向LED群20及LED群30供给电力。点灯单元120包含经由多根导线47而连接于发光单元110的第1点灯电路（以下称为点灯电路75）及第2点灯电路（以下称为点灯电路77）。
多个端子21a、23a、27a及29a上分别安装有单极连接器40的插孔部43。而且，在多根导线47a～47d的端部分别连接有嵌合于插孔部43的插头部45。而且，通过使插孔部43与插头部45嵌合，而经由单极连接器40来将配线21与导线47a之间、配线23与导线47b之间、配线27与导线47c之间、及配线29与导线47d之间连接。
也就是说，点灯电路75经由连接于LED13的阳极的端子21a、及连接于LED13的阴极的端子23a而驱动LED群20。另外，点灯电路77经由连接于LED15的阳极的端子27a、及连接于LED15的阴极的端子29a而驱动LED群30。
另一方面，点灯电路75及77例如经由同心插头（concentric plug）而连接于市售电源82。另外，点灯电路75及77具有可对安装于基板10上的多个LED中的一半供给电流的容量即可，可为利用1个点灯电路供给电力的情况下的一半容量。也就是说，可使用低成本且可靠性较高的点灯电路。在本实施方式中，表示在基板10上安装2个LED群的示例，但并不限定于此。也就是说，也可为安装3个以上LED群，并使它们分别连接于点灯电路的形态。
以上，根据第1及第2实施方式，可增加安装在基板10的发光区域的LED的数量，并使其光量变大。而且，将安装在基板10上的LED分为2个群，并设置有分别连接于这2个群的配线。2个LED群可分别由电流容量较小的点灯电路驱动。因此，可利用电流容量较小的点灯电路来驱动大光量的光源，从而可实现高可靠化、低成本化。
另外，因为使用金属线串联连接LED芯片，所以无需在基板上设置接合垫。因此，可接近地安装LED芯片。由此，可使发光区域的尺寸较小并实现发光装置1的小型化，并且可消除发光不均。
此外，通过将包含由金属构成的基底43b的插孔部43安装在陶瓷基板上，可抑制其接合部的焊料产生裂痕，提高发光装置1及照明装置100的可靠性。这并不限定于利用多个点灯电路驱动发光元件的所述示例，在利用1个点灯电路驱动的发光装置、及使用该发光装置的照明装置中也可获得相同的效果。
以上已说明了本实用新型的若干实施方式，但这些实施方式仅是作为示例而呈现的，并不旨在限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种形态实施，可在不脱离实用新型主旨的范围内，进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式及其变形属于实用新型的范围或主旨内，或属于与其均等的范围内。

Claims (14)

1.一种发光装置，其特征在于，包含： 
陶瓷基板； 
多个第1发光元件，安装在所述陶瓷基板上； 
多个插孔部，包含第1插孔部及第2插孔部，所述多个插孔部是安装在所述陶瓷基板上的多个单极连接器的插孔部，且分别包含金属制的基底部； 
第1配线，连接所述第1发光元件的阳极与所述多个插孔部中的所述第1插孔部；及 
第2配线，连接所述第1发光元件的阴极与所述多个插孔部中的所述第2插孔部。 
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述各个插孔部的整体为金属。 
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述第1插孔部安装在所述第1配线的端部， 
所述第2插孔部安装在所述第2配线的端部， 
所述基底部的两端焊接在所述第1配线的端部及所述第2配线的端部，且 
所述各插孔部中，在所述基底部的两端的接合部之间具有接点，所述接点是所述单极连接器的各插孔部与插入至所述各插孔部的所述单极连接器的插头部的接点。 
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，嵌合于所述第1插孔部的所述插头部的插入方向与嵌合于所述第2插孔部的所述插头部的插入方向为相同方向。 
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述多个第1发光元件是串联地连接，位于该串联连接的一端的所述第1发光元件的所述阳极连接于所述第1配线，位于该串联连接的另一端的所述第1发光元件的所述阴极连接于所述第2配线。 
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，还包含标记，该标记设置在所述陶瓷基板上，用以区别连接于所述阳极的所述第1配线、 与连接于所述阴极的所述第2配线。 
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，还包含： 
多个第2发光元件，安装在所述陶瓷基板上； 
第3配线，连接于所述第2发光元件的所述阳极；及 
第4配线，连接于所述第2发光元件的所述阴极；且 
所述多个插孔部还包含连接于所述第3配线的第3插孔部、与连接于所述第4配线的第4插孔部，且 
所述发光装置包含标记，该标记用以区别所述第1配线及第2配线的对、与所述第3配线及所述第4配线的对。 
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述多个第2发光元件是串联地连接，位于该串联连接的一端的所述第2发光元件的所述阳极连接于所述第3配线，且位于该串联连接的另一端的所述第2发光元件的所述阴极连接于所述第4配线。 
9.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述多个第1发光元件、所述多个第2发光元件、及所述多个插孔部是沿所述陶瓷基板上的第1方向并排设置，且 
所述多个第1发光元件设置在所述多个第2发光元件与所述多个插孔部之间。 
10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，分别嵌合于所述第1插孔部、所述第2插孔部、所述第3插孔部及所述第4插孔部的插头部的插入方向是所述第1方向。 
11.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，正交于所述第1方向的第2方向上的安装有所述多个插孔部的区域的宽度比安装有所述第1发光元件的区域的所述第2方向的宽度、及安装有所述第2发光元件的区域的所述第2方向的宽度中的任一较宽的一方窄。 
12.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，包含所述第1插孔部及所述第3插孔部的第1端子群、与包含所述第2插孔部及所述第4插孔部的第2端子群沿正交于所述第1方向的第2方向并列地设置。 
13.一种照明装置，其特征在于，包含： 
发光单元，具有根据权利要求1至6中的任一项所述的发光装置； 
点灯单元，具有驱动所述第1发光元件的第1点灯电路； 
多根导线，具有单极连接器的插头部，且所述多根导线从所述插头部经由所述第1插孔部及所述第2插孔部而连接所述第1发光元件与所述第1点灯电路。 
14.根据权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述发光单元还包含： 
多个第2发光元件，设置在所述陶瓷基板上； 
第3配线，连接于所述第2发光元件的阳极；及 
第4配线，连接于所述第2发光元件的阴极； 
所述多个插孔部还包含连接于所述第3配线的第3插孔部、与连接于所述第4配线的第4插孔部， 
所述点灯单元还具有驱动所述多个第2发光元件的第2点灯电路，且 
所述多根导线还包含经由所述第3插孔部及所述第4插孔部而连接所述第2发光元件与所述第2点灯电路的多根导线。 
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