JP2007149795A

JP2007149795A - 発光装置

Info

Publication number: JP2007149795A
Application number: JP2005339560A
Authority: JP
Inventors: Shinya Ishizaki; 真也石崎; Takuma Hashimoto; 拓磨橋本; Satoru Mori; 哲森; Takashi Fujino; 崇史藤野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】熱膨張係数差による各部位の剥離を抑制し、全体がより一体化した発光装置を提供する。
【解決手段】実装基板１の一面に基板凹部２を設け、この基板凹部２の底面に発光素子３を載置し、この発光素子３を封止するために基板凹部２を透明な封止樹脂４で充填し、この封止樹脂４を光学部材５で覆ってなる発光装置において、光学部材５の一部に部材凸部６を形成し、この部材凸部６を基板凹部２に嵌合させることで、封止樹脂４が圧縮されるようにする。そして、光学部材５と実装基板１とをネジ９によって結合させることにより、光学部材５を実装基板１の一面に固定する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、実装基板の一面に基板凹部を設け、この基板凹部の底面に発光素子を載置し、この発光素子を封止するために基板凹部を透明な封止樹脂で充填し、この封止樹脂を光学部材で覆ってなる発光装置に関するものである。

従来から、図５に示されるように、実装基板１の一面に基板凹部２を設け、この基板凹部２の底面に発光素子３を載置し、この発光素子３を封止するために基板凹部２を透明な封止樹脂４で充填し、この封止樹脂４を光学部材５で覆ってなる発光装置は知られている（特許文献１：特開２００５−１０１３９３号公報）。この発光装置は、発光素子３を封止樹脂４で覆い、更に封止樹脂４が硬質樹脂で形成された実装基板１と光学部材５とで覆われている。封止樹脂４は実装基板１と光学部材５の突起部１２により部分的に圧縮圧力を加えることで、熱圧縮が起こり、収縮圧力が発生した場合でも、予め加えている圧縮圧力がその収縮圧力を打ち消すように働く。これにより、封止樹脂４と光学部材５の熱膨張係数差による剥離を抑制するといったものである。
特開２００５−１０１３９３号公報

しかしながら、特開２００５−１０１３９３号公報に示される上記従来例の発光装置にあっては、光学部材５に内部に突出する突起部１２を形成し、突起部１２により部分的に圧縮圧力を加える構造となっている。このように部分的に圧力を加えると、ゲル状のような比較的流動性の高い樹脂の場合は効果があるが、特に樹脂の流動性が低いゴム状の樹脂のような場合、圧縮圧力が樹脂に均等に分散しにくいので、かえって光学部材５・実装基板１間、封止樹脂４・実装基板１間に剥離が発生してしまう可能性があった。又、実装基板１と光学部材５とが組み付けられた状態で、発光素子３が収納される適度な空間を形成しておき、その空間に封止樹脂４を注入するという作業が必要なため、非常に煩雑であった。

本願発明は上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、各部位の剥離を抑制し、全体がより一体化した発光装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、実装基板の一面に基板凹部を設け、この基板凹部の底面に発光素子を載置し、この発光素子を封止するために基板凹部を透明な封止樹脂で充填し、この封止樹脂を光学部材で覆ってなる発光装置において、光学部材の一部に部材凸部を形成し、この部材凸部を基板凹部に嵌合させることで、封止樹脂を圧縮している。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発光装置において、光学部材と実装基板とをネジによって結合させることにより、光学部材を実装基板の一面に固定したことを特徴としている。

又、本願請求項３記載の発明では、上記請求項１記載の発光装置において、部材凸部の外壁及び基板凹部の内壁にねじ切りを施し、部材凸部を基板凹部にねじ込むことで実装基板に固定したことを特徴としている。

本願請求項１記載の発明の発光装置においては、光学部材の一部に部材凸部を形成し、この部材凸部を基板凹部に嵌合させることで、部材凸部が封止樹脂を押圧するため、光学部材・封止樹脂間の界面略全体に、常に基板凹部底面方向かつ均等に、圧縮圧力を加えることが可能となる。これにより、剥離の可能性のある部位である、実装基板・封止樹脂間と光学部材・封止樹脂間の界面全ての部位に常に圧縮圧力を加えることで剥離やボイドの発生を抑制することができ、そして、全体がより一体化し、発光装置の信頼性を高めることが可能となる。

本願請求項２記載の発明の発光装置においては、特に、ネジによって光学部材を実装基板の一面に固定するため、部材凸部が封止樹脂をより強く押圧することが可能となる。又、ネジを使用し光学部材を押し込む構造であるので、発光装置の使用環境や状況に合わせて圧縮圧力を調整できる。

本願請求項３記載の発明の発光装置においては、特に、部材凸部の外壁及び基板凹部の内壁にねじ切りを施し、部材凸部を基板凹部にねじ込むことで実装基板に固定するため、部材凸部が封止樹脂をより強く押圧することが可能となる。又、部材凸部を基板凹部にねじ込むことで光学部材を押し込む構造であるので、発光装置の使用環境や状況に合わせて別途ネジ部を設ける事無く圧縮圧力を調整できる。

以下、本願発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１は、本願請求項１に対応した第一の実施形態である発光装置を示している。

この発光装置は、図１に示すように、実装基板１の一面に基板凹部２が設けられ、この基板凹部２の底面に発光素子３が載置され、この発光素子３を封止するために基板凹部２を透明な封止樹脂４で充填し、光学部材５の一部である部材凸部６を基板凹部２に嵌合させることで、封止樹脂４を圧縮している。

以下、この実施形態の発光装置をより具体的詳細に説明する。図１に示すように、この発光装置は、実装基板１と、光学部材５と、封止樹脂４と、発光素子３と、によって構成される。

実装基板１は略直方体状で、セラミック等からなる。この実装基板１の一面の中央部には基板凹部２が設けられている。この基板凹部２の形状は、断面形状が、底部へ近づくほど細くなるテーパー型構造となっている。この基板凹部２の底中央部には発光素子３が設けられている。この発光素子３には金ワイヤ１０が配線され、この金ワイヤ１０を通じて電気を得ている。この発光素子３及び金ワイヤ１０を封止するために、基板凹部２を、透明性を有するゲル状のシリコーンからなる封止樹脂４で充填し、そして、封止樹脂４よりも硬い透明樹脂からなる光学部材５の一部に部材凸部６を形成し、封止樹脂４を硬化する前にこの部材凸部６を基板凹部２に嵌合させることで、光学部材５・封止樹脂４間の界面略全体を隙間無く平坦になるように押圧している。その後、封止樹脂４を硬化する。この部材凸部６は、基板凹部２を完全に塞ぐように嵌合するため、基板凹部２とほぼ同じ大きさであり、同じ円状となる。

したがって、この実施形態の発光装置においては、光学部材５の一部に部材凸部６を形成し、この部材凸部６を基板凹部２に嵌合させることで、部材凸部６が封止樹脂４を押圧するため、光学部材５・封止樹脂４間の界面略全体に、常に基板凹部２底面方向かつ均等に、圧縮圧力を加えることが可能となる。これにより、剥離の可能性のある部位である、実装基板１・封止樹脂４間と光学部材５・封止樹脂４間の界面全ての部位に常に圧縮圧力を加えることで全体がより一体化し、封止樹脂４の硬化前における剥離やボイドの発生を抑制することができる。よって、剥離によって生じた隙間における照射した光の乱反射による光量の損失を防ぐことができる。

又、基板凹部２がテーパー型構造であるため、封止樹脂４に加わる圧力が実装基板１と封止樹脂４との界面に効果的に伝わり、この界面の剥離防止に効果的である。

又、光学部材５・封止樹脂４間の界面略全体は平坦であるため、実装基板１に封止樹脂４を入れるための穴を設けてから封止樹脂４を充填する等の手間がいらず、直接、基板凹部２に封止樹脂４を充填するだけで良いので便利である。

図２、３は、本願請求項１、２に対応した第二の実施形態である発光装置を示している。なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

この発光装置は、図２、３に示すように、光学部材５と実装基板１とをネジ９によって結合させることにより、光学部材５を実装基板１の一面に固定している。

この発光装置は、実装基板１と、光学部材５と、封止樹脂４と、発光素子３と、ネジ９と、によって構成される。

そして、光学部材５の一部に、光学部材５の外周を囲む略長方形状の鍔部７を形成し、この鍔部７と実装基板１とに取付け穴８を設け、このそれぞれの取付け穴８をネジ９によって結合させることにより、光学部材５を実装基板１に固定している。

したがって、この実施形態の発光装置においては、ネジ９によって光学部材５を実装基板１の一面に固定するため、部材凸部６が封止樹脂４をより強く押圧することが可能となる。又、ネジ９を使用し光学部材５を押し込む構造であるので、封止樹脂４の硬化後、封止樹脂４が収縮したり膨張したりする環境で使用しても、状況に合わせて圧縮圧力を調整できるので、適正な圧力をかけ続ける事ができる。

図４は、本願請求項１、３に対応した第三の実施形態である発光装置を示している。なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

この発光装置は、図４に示すように、部材凸部６の外壁及び基板凹部２の内壁にねじ切りを施し、部材凸部６を基板凹部２にねじ込むことで実装基板１に固定している。

この発光装置は、実装基板１と、光学部材５と、封止樹脂４と、発光素子３と、によって構成される。

そして、部材凸部６の外壁ねじ切りを施し、それ自身がネジ部となるようにした。基板凹部２の内壁にもねじ切りを施し、これらのねじ切り部１１を設けることにより光学部材５を実装基板１に直接ねじ込めるようにした。

したがって、この実施形態の発光装置においては、部材凸部６の外壁及び部材凸部６の外壁が接触する基板凹部２の内壁にねじ切りを施し、光学部材５を締めることにより部材凸部６を基板凹部２に固定するため、部材凸部６が封止樹脂４をより強く押圧することが可能となる。又、部材凸部６を基板凹部２にねじ込むことで光学部材５を押し込む構造であるので、発光装置の使用環境や状況に合わせて別途ネジ部を設ける事無く圧縮圧力を調整できる。又、部材凸部６及び基板凹部２自体にねじ切りが施されているので、余計な部品や固定具などを取り付ける必要がなく、容易に光学部材５を実装基板１に固定でき、外観を損なうことも無い。

本願発明の第一の実施形態である発光装置を示す断面図。本願発明の第二の実施形態である発光装置を示す断面図。同発明の発光装置を示す上面図。本願発明の第三の実施形態である発光装置を示す断面図。従来例である発光装置を示す断面図。

符号の説明

１実装基板
２基板凹部
３発光素子
４封止樹脂
５光学部材
６部材凸部
７鍔部
８取付け穴
９ネジ
１０金ワイヤ
１１ねじ切り部

Claims

実装基板の一面に基板凹部を設け、この基板凹部の底面に発光素子を載置し、この発光素子を封止するために基板凹部を透明な封止樹脂で充填し、この封止樹脂を光学部材で覆ってなる発光装置において、光学部材の一部に部材凸部を形成し、この部材凸部を基板凹部に嵌合させることで、封止樹脂が圧縮されるようになした発光装置。
光学部材と実装基板とをネジによって結合させることにより、光学部材を実装基板の一面に固定したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
部材凸部の外壁及び基板凹部の内壁にねじ切りを施し、部材凸部を基板凹部にねじ込むことで実装基板に固定したことを特徴とする請求項１記載の発光装置。