JP2001332768A - 発光ダイオード照明具 - Google Patents
発光ダイオード照明具Info
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- JP2001332768A JP2001332768A JP2000149861A JP2000149861A JP2001332768A JP 2001332768 A JP2001332768 A JP 2001332768A JP 2000149861 A JP2000149861 A JP 2000149861A JP 2000149861 A JP2000149861 A JP 2000149861A JP 2001332768 A JP2001332768 A JP 2001332768A
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- light emitting
- insulating film
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- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い放熱性を達成するとともに、コストダウ
ンを達成する。 【解決手段】 所定厚みのアルミ基板１の上に絶縁膜２
を介して幅広の第１金属板３および狭幅の第２金属板４
を互いに所定間隔を隔てた状態で貼り付け、一方の電極
を第１金属板３に接続した状態で発光ダイオードチップ
５をマウントし、発光ダイオードチップ５の他方の電極
から引き出されたリード６を第２金属板４に接続してい
る。
ンを達成する。 【解決手段】 所定厚みのアルミ基板１の上に絶縁膜２
を介して幅広の第１金属板３および狭幅の第２金属板４
を互いに所定間隔を隔てた状態で貼り付け、一方の電極
を第１金属板３に接続した状態で発光ダイオードチップ
５をマウントし、発光ダイオードチップ５の他方の電極
から引き出されたリード６を第２金属板４に接続してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発光ダイオード
を光源とする照明具に関する。
を光源とする照明具に関する。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオードは、その低消費電力、長
寿命等から、白熱電球に代わるものとして、信号灯や表
示灯としての用途が拡大している。特に最近では、交通
信号等や表示板としての用途が拡大しており、このよう
な用途では高輝度化、低コスト化の要求がある。
寿命等から、白熱電球に代わるものとして、信号灯や表
示灯としての用途が拡大している。特に最近では、交通
信号等や表示板としての用途が拡大しており、このよう
な用途では高輝度化、低コスト化の要求がある。
【０００３】この要求を満足するためには、発光ダイオ
ードチップ自体の発光効率の向上に加え、高負荷での使
用が必要とされる。そして、高負荷で使用する場合に
は、発生する熱の放散を十分にすることが、寿命等の信
頼性の確保の点で重要である。
ードチップ自体の発光効率の向上に加え、高負荷での使
用が必要とされる。そして、高負荷で使用する場合に
は、発生する熱の放散を十分にすることが、寿命等の信
頼性の確保の点で重要である。
【０００４】この点を考慮して、発光ダイオード照明具
の放熱性を向上させるための照明具用基板として、放熱
性に優れたアルミニウムからなる基板（以下、アルミ基
板と略称する）の上に絶縁層を介して電気配線を施して
なるものが提案されている（特許第２５９３７０３号公
報参照）。
の放熱性を向上させるための照明具用基板として、放熱
性に優れたアルミニウムからなる基板（以下、アルミ基
板と略称する）の上に絶縁層を介して電気配線を施して
なるものが提案されている（特許第２５９３７０３号公
報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成の
照明具用基板では、電気配線をアルミ基板から絶縁する
ために用いられている絶縁層の熱抵抗が大きいので、ア
ルミ基板の放熱性を十分には引き出すことができないと
いう不都合がある。
照明具用基板では、電気配線をアルミ基板から絶縁する
ために用いられている絶縁層の熱抵抗が大きいので、ア
ルミ基板の放熱性を十分には引き出すことができないと
いう不都合がある。
【０００６】また、照明具用基板の製造を行うに当たっ
ては、絶縁層の上に電気配線パターンをメッキ等の手法
により作製する必要があるので、照明具用基板が高価な
ものになってしまうという不都合もある。
ては、絶縁層の上に電気配線パターンをメッキ等の手法
により作製する必要があるので、照明具用基板が高価な
ものになってしまうという不都合もある。
【０００７】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、高い放熱性を達成することができるととも
に、コストダウンを達成することができる発光ダイオー
ド照明具を提供することを目的としている。
ものであり、高い放熱性を達成することができるととも
に、コストダウンを達成することができる発光ダイオー
ド照明具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発光ダイオー
ド照明具は、放熱性に優れた金属基板上に絶縁膜を介し
て金属板を貼り付け、この金属板に一方の電極が電気的
に接続されるように発光ダイオードをマウントしてなる
ものである。
ド照明具は、放熱性に優れた金属基板上に絶縁膜を介し
て金属板を貼り付け、この金属板に一方の電極が電気的
に接続されるように発光ダイオードをマウントしてなる
ものである。
【０００９】
【作用】請求項１の発光ダイオード照明具であれば、金
属板の熱容量によって発光ダイオードの発熱を吸収し、
金属板が吸収した熱を絶縁膜を通して放熱性に優れた金
属基板に伝導させることができる。そして、金属板の熱
容量を従来のメッキ等の手法により作製された電気配線
パターンの熱容量よりも大きくすることができるととも
に、絶縁膜を介して対向する金属板と放熱性に優れた金
属基板との対向面積（放熱面積）を大きくすることがで
きるので、従来の発光ダイオード照明具と比較して著し
く高い放熱性を達成することができる。
属板の熱容量によって発光ダイオードの発熱を吸収し、
金属板が吸収した熱を絶縁膜を通して放熱性に優れた金
属基板に伝導させることができる。そして、金属板の熱
容量を従来のメッキ等の手法により作製された電気配線
パターンの熱容量よりも大きくすることができるととも
に、絶縁膜を介して対向する金属板と放熱性に優れた金
属基板との対向面積（放熱面積）を大きくすることがで
きるので、従来の発光ダイオード照明具と比較して著し
く高い放熱性を達成することができる。
【００１０】また、メッキ等の手法により電気配線パタ
ーンを作製する場合と比較して、大量生産が可能であ
り、コストダウンを達成することができる。
ーンを作製する場合と比較して、大量生産が可能であ
り、コストダウンを達成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の発光ダイオード照明具の実施の態様を詳細に説明
する。
発明の発光ダイオード照明具の実施の態様を詳細に説明
する。
【００１２】図１はこの発明の発光ダイオード照明具の
要部を概略的に示す斜視図である。
要部を概略的に示す斜視図である。
【００１３】この発光ダイオード照明具は、所定厚みの
アルミ基板１の上に絶縁膜２を介して幅広の第１金属板
３および狭幅の第２金属板４を互いに所定間隔を隔てた
状態で貼り付け、一方の電極を第１金属板３に接続した
状態で発光ダイオードチップ５をマウントし、発光ダイ
オードチップ５の他方の電極から引き出されたリード６
を第２金属板４に接続している。
アルミ基板１の上に絶縁膜２を介して幅広の第１金属板
３および狭幅の第２金属板４を互いに所定間隔を隔てた
状態で貼り付け、一方の電極を第１金属板３に接続した
状態で発光ダイオードチップ５をマウントし、発光ダイ
オードチップ５の他方の電極から引き出されたリード６
を第２金属板４に接続している。
【００１４】前記第１金属板３は、電気伝導度が高く、
熱容量が大きく、かつ放熱特性が良好な金属材料からな
るものであり、この金属材料としては、銅、アルミニウ
ム、リードフレームに使われる合金などが例示できる。
また、第１金属板３の厚みは数百μｍ以上に設定すれば
よい。
熱容量が大きく、かつ放熱特性が良好な金属材料からな
るものであり、この金属材料としては、銅、アルミニウ
ム、リードフレームに使われる合金などが例示できる。
また、第１金属板３の厚みは数百μｍ以上に設定すれば
よい。
【００１５】もちろん、第１金属板３および第２金属板
４は電気配線として機能するものである。
４は電気配線として機能するものである。
【００１６】図２はこの発明の発光ダイオード照明具の
製造工程の一例を説明する図である。
製造工程の一例を説明する図である。
【００１７】図２（ａ）に示すようにアルミ基板１の上
に接着性の絶縁膜２を設け、図２（ｂ）に示すように、
絶縁膜２の上に銅、アルミニウム、リードフレームに使
われる合金などからなる所定厚みの金属板を貼り付け
る。
に接着性の絶縁膜２を設け、図２（ｂ）に示すように、
絶縁膜２の上に銅、アルミニウム、リードフレームに使
われる合金などからなる所定厚みの金属板を貼り付け
る。
【００１８】次いで、図２（ｃ）に示すように、前方へ
の指向性を高めるべく発光ダイオードチップマウント予
定箇所に絞り加工を施し、図２（ｄ）に示すようにエッ
チング、機械加工等によって金属板を第１金属板３およ
び第２金属板４に加工してそれぞれを電気回路とする。
の指向性を高めるべく発光ダイオードチップマウント予
定箇所に絞り加工を施し、図２（ｄ）に示すようにエッ
チング、機械加工等によって金属板を第１金属板３およ
び第２金属板４に加工してそれぞれを電気回路とする。
【００１９】その後、図２（ｅ）に示すように、絞り加
工部に発光ダイオードチップ５をマウントして一方の電
極を第１金属板３に電気的に接続し、次いでワイヤボン
ディングを行って発光ダイオードチップ５の他方の電極
を第２金属板４に電気的に接続することにより電気回路
パターンを完成させる。
工部に発光ダイオードチップ５をマウントして一方の電
極を第１金属板３に電気的に接続し、次いでワイヤボン
ディングを行って発光ダイオードチップ５の他方の電極
を第２金属板４に電気的に接続することにより電気回路
パターンを完成させる。
【００２０】最後に、図２（ｆ）に示すように、マウン
トされた発光ダイオードチップ５を覆うように光学レン
ズ７を設ける。
トされた発光ダイオードチップ５を覆うように光学レン
ズ７を設ける。
【００２１】ただし、絞り加工を省略し、また光学レン
ズの形成を省略することが可能である。
ズの形成を省略することが可能である。
【００２２】上記の構成の発光ダイオード照明具を採用
した場合には、第１金属板３の熱容量が従来のメッキな
どによる配線パターンの熱容量が大きいとともに、絶縁
膜２を介して対向するアルミ基板１と第１金属板３との
対向面積が大きいのであるから、絶縁膜２の熱伝導率が
低くても、発光ダイオードチップ５の発熱を効果的にア
ルミ基板１に伝導し、著しく優れた放熱特性を実現する
ことができる。この結果、大電流、高発熱での使用を可
能とすることができる。
した場合には、第１金属板３の熱容量が従来のメッキな
どによる配線パターンの熱容量が大きいとともに、絶縁
膜２を介して対向するアルミ基板１と第１金属板３との
対向面積が大きいのであるから、絶縁膜２の熱伝導率が
低くても、発光ダイオードチップ５の発熱を効果的にア
ルミ基板１に伝導し、著しく優れた放熱特性を実現する
ことができる。この結果、大電流、高発熱での使用を可
能とすることができる。
【００２３】また、第１金属板３の厚みを大きくするこ
とによって熱の吸収容量を高めることができ、ひいては
使用条件に合わせて熱設計を変更することが可能であ
る。
とによって熱の吸収容量を高めることができ、ひいては
使用条件に合わせて熱設計を変更することが可能であ
る。
【００２４】さらに、エッチング、機械加工等によって
金属板から第１金属板３および第２金属板４を形成する
のであるから、絶縁膜の上にメッキなどにより配線パタ
ーンを形成する場合と比較して大量生産が可能であり、
コスト削減効果がある。また、エッチング、機械加工等
によって金属板から第１金属板３および第２金属板４を
形成した後に第１金属板３および第２金属板４を絶縁膜
２上に貼り付けるようにした場合にも、同様に大量生産
が可能であり、コスト削減効果がある。
金属板から第１金属板３および第２金属板４を形成する
のであるから、絶縁膜の上にメッキなどにより配線パタ
ーンを形成する場合と比較して大量生産が可能であり、
コスト削減効果がある。また、エッチング、機械加工等
によって金属板から第１金属板３および第２金属板４を
形成した後に第１金属板３および第２金属板４を絶縁膜
２上に貼り付けるようにした場合にも、同様に大量生産
が可能であり、コスト削減効果がある。
【００２５】図３はこの発明の発光ダイオード照明具の
製造工程の他の例を説明する図である。
製造工程の他の例を説明する図である。
【００２６】図３（ａ）に示す金属板に対してエッチン
グ、機械加工等を施すことによって、第１金属板３およ
び第２金属板４に相当する部分を形成し｛図３（ｂ）参
照｝、図３（ｃ）に示すようにアルミ基板１の上に接着
性の絶縁膜２を介して、第１金属板３および第２金属板
４に相当する部分が形成された金属板を貼り付ける。
グ、機械加工等を施すことによって、第１金属板３およ
び第２金属板４に相当する部分を形成し｛図３（ｂ）参
照｝、図３（ｃ）に示すようにアルミ基板１の上に接着
性の絶縁膜２を介して、第１金属板３および第２金属板
４に相当する部分が形成された金属板を貼り付ける。
【００２７】次いで、図３（ｄ）に示すように、カット
ラインを基準として不要部分を切除するとともに、第１
金属板３の発光ダイオードチップマウント予定箇所に、
前方への指向性を高めるべく絞り加工を施す。
ラインを基準として不要部分を切除するとともに、第１
金属板３の発光ダイオードチップマウント予定箇所に、
前方への指向性を高めるべく絞り加工を施す。
【００２８】その後、図３（ｅ）に示すように、絞り加
工部に発光ダイオードチップ５をマウントして一方の電
極を第１金属板３に電気的に接続し、次いでワイヤボン
ディングを行って発光ダイオードチップ５の他方の電極
を第２金属板４に電気的に接続することにより電気回路
パターンを完成させる。
工部に発光ダイオードチップ５をマウントして一方の電
極を第１金属板３に電気的に接続し、次いでワイヤボン
ディングを行って発光ダイオードチップ５の他方の電極
を第２金属板４に電気的に接続することにより電気回路
パターンを完成させる。
【００２９】最後に、図３（ｆ）に示すように、マウン
トされた発光ダイオードチップ５を覆うように光学レン
ズ７を設ける。
トされた発光ダイオードチップ５を覆うように光学レン
ズ７を設ける。
【００３０】ただし、絞り加工を省略し、また光学レン
ズの形成を省略することが可能である。
ズの形成を省略することが可能である。
【００３１】この製造工程によって製造された発光ダイ
オード照明具は図２の製造工程により製造された発光ダ
イオード照明具と同様に著しく優れた放熱特性を実現す
ることができ、ひいては、大電流、高発熱での使用を可
能とすることができる。また、図２の製造工程と同様に
大量生産が可能であり、コスト削減効果がある。
オード照明具は図２の製造工程により製造された発光ダ
イオード照明具と同様に著しく優れた放熱特性を実現す
ることができ、ひいては、大電流、高発熱での使用を可
能とすることができる。また、図２の製造工程と同様に
大量生産が可能であり、コスト削減効果がある。
【００３２】図４は発光ダイオードのＰＮジャンクショ
ン温度（℃）−電流負荷時間（分）特性を示す図であ
る。なお、図４中Ａが従来の発光ダイオード照明具に対
応し、図４中Ｂが図１の発光ダイオード照明具に対応し
ている。また、電流を３０ｍＡに設定している。
ン温度（℃）−電流負荷時間（分）特性を示す図であ
る。なお、図４中Ａが従来の発光ダイオード照明具に対
応し、図４中Ｂが図１の発光ダイオード照明具に対応し
ている。また、電流を３０ｍＡに設定している。
【００３３】図４から分かるように、図４中Ｂの方がよ
り低い温度で飽和しており、放熱性がよいといえる。
り低い温度で飽和しており、放熱性がよいといえる。
【００３４】
【発明の効果】請求項１の発明は、メッキなどにより作
製された電気配線パターンより熱容量が大きい電気配線
を任意に作製することができ、しかも放熱性に優れた金
属基板との対向部の面積を大きくすることができ、熱放
散性を向上できるという効果、金属板を絶縁膜を介して
放熱性に優れた金属基板と貼り合わせて作製できるので
安価に量産することができるという効果を奏する。
製された電気配線パターンより熱容量が大きい電気配線
を任意に作製することができ、しかも放熱性に優れた金
属基板との対向部の面積を大きくすることができ、熱放
散性を向上できるという効果、金属板を絶縁膜を介して
放熱性に優れた金属基板と貼り合わせて作製できるので
安価に量産することができるという効果を奏する。
【図１】この発明の発光ダイオード照明具の要部を概略
的に示す斜視図である。
的に示す斜視図である。
【図２】この発明の発光ダイオード照明具の製造工程の
一例を説明する図である。
一例を説明する図である。
【図３】この発明の発光ダイオード照明具の製造工程の
他の例を説明する図である。
他の例を説明する図である。
【図４】発光ダイオードのＰＮジャンクション温度
（℃）−電流負荷時間（分）特性を示す図である。
（℃）−電流負荷時間（分）特性を示す図である。
１ アルミ基板 ２ 絶縁膜 ３ 第１金属板 ５ 発光ダイオードチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｓ 1/02 Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 放熱性に優れた金属基板（１）上に絶縁
膜（２）を介して金属板（３）を貼り付け、この金属板
（３）に一方の電極が電気的に接続されるように発光ダ
イオード（５）をマウントしてなることを特徴とする発
光ダイオード照明具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149861A JP2001332768A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 発光ダイオード照明具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149861A JP2001332768A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 発光ダイオード照明具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001332768A true JP2001332768A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18655653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000149861A Pending JP2001332768A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 発光ダイオード照明具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001332768A (ja) |
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-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000149861A patent/JP2001332768A/ja active Pending
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