JP2008218762A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板に表面実装される側面発光型の発光装置の高出力化のためＬＥＤチップから効率よく熱引きし、かつ安価に製造可能とする。
【解決手段】反射ケースと該反射ケースの後部の端子保持部とを一体成形してなる基体部と、該基体部へインサートされるリード部材と、を備えてなり、該リード部材において基体部外に引き出される部分が端子保持部に沿って折り曲げられて配線基板のパターンへ接続する一対の接続部となる発光装置において、リード部材に複数の放熱板が備えられる。この複数の放熱板を基体部の同一面（下面）から引き出される。放熱板を複数枚とすることにより、放熱板の折り曲げ時に基体部へ過剰な力がかからないようにして基体部の損傷を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は配線基板に表面実装される側面発光型の発光装置に関する。

上記タイプの発光装置の例が特許文献１に示されている。この発光装置は前方が開口し、平面状の底部を有する反射ケースの両側部からリード部材が表出し、反射ケースの後部には端子保持部が一体的に設けられ、リード部材において反射ケースから引き出された部分は、反射ケースの側部から端子保持部に沿って折り曲げられ、さらに端子保持部の下面に沿って折り曲げられその先端は接続部として切欠き部に収納される。
上記構成の側面発光型の発光装置によれば、反射ケースから引き出したリード部材が折り曲げられて端子保持部の切欠きに収まるので、リード部材が反射ケースから突出しない。これにより、リード部材の耐久性が向上する。
その他、本発明に関連する文献として特許文献２及び特許文献３を参照されたい。

特開２００６−２５３５５１号公報 特開２００６−１９３１３号公報 特開２００２−２８０６１６号公報

昨今の発光装置には高出力化が要求されている。そのため、発光装置は高出力のＬＥＤチップを実装する傾向にある。高出力のＬＥＤチップは大きな発熱を伴う。ＬＥＤチップ自体が高温になると、その出力が低下するので好ましくない。そこでＬＥＤチップからの熱引きを効率よく行なう必要がある。

この発明は上記目的を達成するためになされたものであり、その構成は次のように規定される。
配線基板に表面実装される側面発光型の発光装置であって、
反射ケースと該反射ケースの後部の端子保持部とを一体成形してなる基体部と、
該基体部へインサートされるリード部材と、を備えてなり、
該リード部材において前記基体部から引き出される部分が前記端子保持部に沿って折り曲げられて前記配線基板のパターンへ接続する一対の接続部となる発光装置において、
前記リード部材に複数の表出部が備えられ、該表出部は前記基体部において前記接続部が引き出された面と異なる面から引き出されて前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられる、ことを特徴とする発光装置。

このように構成された発光装置によれば、リード部材に複数の表出部が設けられ、この表出部が端子保持部の下面に沿って配設される。端子保持部の下面は側面発光型の発光装置において配線基板への実装面であるので、該複数の表出部を配線基板へ接触させられる。表出部はリード部材と一体であるため、表出部を配線基板へ接触させることにより、リード部材にマウントされたＬＥＤチップからの放熱効率が向上する。即ち、表出部は放熱板としての役割を果たす。
複数の表出部は基板部において同一面（接続部が引き出された面と異なる面）から引き出されて、同じ方向（端子保持部の下面に沿った方向）へ折り曲げられる。ここに、表出部を複数としたので、同じ面積の表出部を一枚ものとしたときに比べて、各表出部を折り曲げるときに要求される力が小さくなる。
側面発光型の発光装置はもっぱら携帯電話の照明光源として使用されることが多いので、全体の大きさが規制される。その結果、一般的に樹脂成形される基体部も薄肉の部材になりやすい。
このような基体部に対して、表出部を折り曲げるときに大きな力をかけると基体部に損傷が生じるおそれがある。そこでこの発明のように、表出部を複数設けることとして各表出部を折り曲げるときに要求される力を小さくすることが好ましい。これにより、表出部を折り曲げるときに基体部に大きな力がかかることを防止でき、その損傷が未然に防止されて歩留まりが向上する。よって、この発明の構成を採用する発光装置は安価なものとなる。

この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面に規定の発光装置において、前記複数の表出部は前記基体部の下面から引き出されて前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられる。
このように規定された第２の局面の発明によれば、基体部において最も面積の広い（換言すれば最も機械的剛性の高い）下面から表出部が引き出されている。従って、表出部を曲げるときに許される力が最大となり、表出部の引出し部分を広幅にできる。よって、表出部の熱伝導が促進される。

この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第２の局面で規定される発光装置において、前記接続部は前記基体部の側面から引き出されて該側面に沿って折り曲げられ、更に前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられている。
リード部材において一対の接続部はそれぞれ基体部の側面から外部へ引き出され、それぞれ基体部の側面に沿って折り曲げられ、さらにそれぞれ端子保持部の下面に沿って折り曲げられる。これにより、配線基板に対して電気的に接続される部分は端子保持部の下面に配設される。ここに、一対の接続部と表出部とが基体部から外部へ表出しているが、接続部は基体部の側面より外部へ引き出され、表出部は基体部の下面より外部へ引き出されている。
側面発光型の発光装置はもっぱら携帯電話の照明光源として使用されることが多いので、全体の大きさが規制される。その結果、一般的に樹脂成形される基体部も薄肉の部材になりやすい。かかる基体部において同一面から複数のリード部材が引き出されると折り曲げ時の力が集中し、その面の機械的強度が低下するおそれがある。
そこでこの局面の発明のように、リード部材へ新たに表出部を設けてこれを基体部から引き出しかつ折り曲げるときには、表出部の引出し面と接続部の引出し面とを異なるものとすることが好ましい。これにより、リード部材において基体部から引き出された部分を基体部に沿って折り曲げるとき、基体部の一つの面に応力が過剰に集中することを防止することができ、その損傷が未然に防止されて歩留まりが向上する。よって、この発明の構成を採用する発光装置は安価なものとなる。

この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、第３の局面で規定される発光装置において、前記一対の接続部の中央に前記表出部が位置する。
このように規定される第４の局面の発光装置によれば、一対の接続部の中央に表出部を位置させたので、配線基板へ発光装置を実装するときに両者の短絡をより確実に防止できる。また、接続部においても配線基板へ熱が伝達されるので、配線基板に対する一対の接続部と表出部との接続位置を均等に分配することにより、より効率よく発光装置の熱を配線基板へ逃がすことができる。

この発明の第５の局面は次のように規定される。即ち、第４の局面で記載の発光装置において、 前記端子保持部は前記一対の接続部と前記表出部との間、及び前記複数の表出部の間に離隔部を備える。
このように規定される第３の局面の発明によれば、接続部と放熱板との間及び表出部と表出部との間が端子保持部の離隔部によって離隔されるので、これらの短絡を確実に防止することができる。

この発明の第６の局面は次のように規定される。即ち、第１〜５の局面に記載の発明において、前記リード部材は第１のリード部材と第２リード部材とからなり、前記第１のリード部材にＬＥＤチップがマウントされ、該第１のリード部材から前記表出部が延設されている。
このように規定される第６の局面の発明によれば、ＬＥＤチップがマウントされた第１のリード部材から表出部が延設されているので、ＬＥＤチップからの熱引きをより効率よく行なえる。

以下、この発明の実施の形態につき図例を参照しながら説明をする。
図１（Ａ）は実施例の発光装置１を正面から見た斜視図であり、同じく図１（Ｂ）は背面からみた斜視図である。図２は６面図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は底面図、（Ｆ）は背面図である。また、図３は図２（Ｃ）におけるIII-III線断面図、図４は図２（Ａ）におけるIV-IV線断面図、図５は図２（Ａ）におけるV-V線断面図である。
図１に示すように、実施例の発光装置１は基体部１０、第１のリード部材３０、第２のリード部材４０、及びＬＥＤチップ６０を備えてなる。
基体部１０は反射ケース１１と端子保持部２０とからなる。反射ケース１１は縦長なカップ形状であり、その凹部１３の内周面が反射面１５とされている。
この反射面１５は側壁部分１５１と底部１５３とを有し、底部１５３は、図３から明らかなように、ＬＥＤチップ６０及びワイヤボンド６３、６４のボンディング領域３２、４２を除いてリード部材３０及び４０を被覆している。反射面を白色塗料等でコーティングすることができる。樹脂材料からなる底部１５３でリード部材を被覆することにより、シリコーン樹脂からなる封止部材に対する樹脂―樹脂の接触面積が増大し、もって封止樹脂による密着性が向上する。

端子保持部２０は反射ケース１１の後側へ当該反射ケース１１と一体に形成されており、全体が中実である。端子保持部２０には４つの切欠き２３、２４、２５及び２６が形成されている。第１の切欠き２３には第１のリード部材３０の接続部３３が回り込んでいる。同じく第２の切欠き２４には第２のリード部材４０の接続部４３が回り込んでいる。第３の切欠き２５には放熱板５１が回り込んでいる。第４の切欠き２６には放熱板５２が回り込んでいる。ここに放熱板５１及び放熱板５２は第１のリード部材において基体部１０から引き出されて外部へ表出する一部分である。各切欠き２３、２４、２５及び２６に回り込んだ接続部３３、４３及び放熱板５１、５２は端子保持部２０の下面とほぼ面一となる。これにより、リード部材３０及び４０に過剰な衝撃がかかることを予防できる。
第１の切欠き２３と第３の切欠き２５とを分離する中実部が第１の離隔部２７であり、第３の切欠き２５と第４の切欠き２６とを分離する中実部が第２の離隔部２８であり、第４の切欠き２６と第２の切欠き２４とを分離する中実部が第３の離隔部２９である。かかる第１〜第３の離隔部２７，２８，２９の存在により、第１及び第２の接続部３３，４３と放熱板５１、５２との短絡及び放熱板５１，５２間の短絡を確実に予防できる。また、接続部３３，４３と放熱板５１，５２とを基体部の異なる面から引出し、さらに離隔部（樹脂の中実部分）を広くとることで、基体部の損傷（クラック、ひび割れ等）を防止できる。

第１のリード部材３０はインサート部３１、接続部３３及び放熱板５１、５２を備える。インサート部３１は基体部１０の左右方向に約３／４の長さを有する。インサート部３１において反射ケース１１のほぼ中央に位置する部分にＬＥＤチップ６０が周知の方法でマウントされている。第１のリード部材３０においてＬＥＤチップ６０をマウントした位置を挟むように放熱板５１、５２が延設されている。
第１のリード部材３０において基体部１０から外部へ引き出された部分が接続部３３となる。接続部３３はまず端子保持部２０の側面に沿って下側へ折り曲げられ、さらに同じく端子保持部２０の下面に沿って折り曲げられて、第１の切欠き２３内に収納される。

第２のリード部材４０はインサート部４１及び接続部４３を備えてなる。インサート部４は基体部１０の左右方向に約１／４の長さを有する。
第２のリード部材４０において基体部１０から引き出された部分が接続部４３となる。接続部４３はまず端子保持部２０の側面に沿って下側へ折り曲げられ、さらに同じく端子保持部２０の下面に沿って折り曲げられて、第２の切欠き２４内に収納される。

上記において、基体部１０はナイロン等の樹脂材料やセラミックス等の無機材料を用いて形成することができる。基体部１０はその成形材料を白色系として材料自体に反射性能を持たせることができる。
リード部材には銅板を採用することできる。
ＬＥＤチップには短波長の光を発光するIII族窒化物系化合物半導体発光素子などを用いる。このＬＥＤチップへ適当な蛍光体を組み合わせることにより白色発光が得られる。この実施例ではＬＥＤチップとして青色発光ダイオードと青色光を吸収して黄色系の光を放出する蛍光体とを選択している。ＬＥＤチップの発光色は任意に選択することができる。また、複数のＬＥＤチップをリード部材へマウントすることもできる。

実施例の発光装置１は次のようにして製造される。
銅板をプレス打ち抜きして、接続部及び放熱板が展開された状態のリード部材３０及び４０を得る。そして、このリード部材３０及び４０をインサートとして基体部１０を射出成形する。その後、ＬＥＤチップ６０を第１のリード部材３０へマウントし、ワイヤ６３及び６４をボンディングする。ＬＥＤチップ６０及びワイヤ６３、６４は耐久性の観点から透光性のシリコーン樹脂で封止される。このシリコーン樹脂中に蛍光体を分散させることもできる。
その後、銅板を切りわけて図６の状態とする

図６において、基体部１０の図示右側側面から引き出される第１のリード部材３０において符号１３３で示される部分が端子保持部２０に沿って折り曲げられて接続部３３となる。また、基体部１０の図示左側側面から引き出される第２のリード部材４０において符号１４３で示される部分が端子保持部２０に沿って折り曲げられて接続部４３となる。基体部３０の下面から引き出され第１のリード部材３０において符号１５１、１５２で示される部分が端子保持部２０に沿って折り曲げられて放熱板５１、５２となる。
ここにおいて、基体部１０の全て異なる面からリード部材が引き出されているので、当該引き出された部分を折り曲げるときに基体部１０に過剰な負荷が集中することを防止できる。これにより、基体部１０の損傷を防止できる。

特に基体部１０の下面からは、２つの放熱板５１、５２が引き出されて折り曲げられている。ここで放熱板５１、５２と同じ面積の放熱板を１枚ものとした場合に比べると、このように２枚の放熱板を採用することにより放熱板の折り曲げに要する力が低減される。従って、基体部へ大きな力がかからなくなり、放熱板の折り曲げ時に基体部が損傷しなくなる。よって、製造歩留まりが向上して安価な発光装置を提供できる。

放熱板を３枚以上形成することもできる。この場合においても各放熱板は基体部の下面から引き出されて端子保持部の下面に沿って折り曲げられる。放熱板の形状は任意に選択できる。各放熱板の形状を異ならせることができる。また、放熱板を基体部の底面からはみ出すように大きく設計することもできる。これにより、発光装置を配線基板へ組付けるとき、放熱板の位置を目視で確認でき、配線板の接触位置に対する位置合わせが容易になる。
接続部にも熱伝導性があるので、一対の接続部とその間に配設される複数の放熱板は端子保持部において均等に分配されることが好ましい。

図７に他の態様の第１のリード部材２３０及び第２のリード部材２４０を示す。図７Ａは第１及び第２のリード部材２３０及び２４０が基体部２１０へインサートされた状態を示し、図７Ｂは第１及び第２のリード部材２３０及び２４０と基体部２１０との分解図である。第１のリード部材２３０はその基部２３１が基体部２１０へインサートされ、当該基部２３１へＬＥＤチップがマウントされる。基体部２１０においてＬＥＤチップに対向する部分は開口部２１１となり、当該開口部２１１を介して基部２３１が露出し、当該露出部分へＬＥＤチップがマウントされることとなる。第１のリード部材２３１において放熱板となる部分２５１，２５２と基部２３１とを繋ぐ連結部２６１，２６２は基体部２１０の材料で被覆されている。この材料部分２１５，２１６が反射ケースの底部反射面を構成する。放熱板となる部分２５１，２５２が図で奥側へ折り曲げられるとき、この材料部分２１５，２１６が基部２３１を押さえつけ、基部２３１が捲れ上がることを防止している。
また、連結部２６１，２６２は凹部２７１〜２７４により細幅に形成されているので、小さい力で折り曲げることができる。これにより基体部２１０の損傷を未然に防止できる。

更には、細幅の連結部２６１，２６２は、図７（Ａ）に示される通り、基体部２１０の幅内に収まるので、換言すれば連結部２６１，２６２の幅が基体部２１０の幅より狭いので、当該連結部２６１，２６２において放熱板となる部分２５１，２５２を基部２３１から折り曲げるとき、基体部２１０が支えとなって折り曲げ作業が容易になるとともに、基部２３１が剥離することを未然に防止できる。
上記において、凹部２７１〜２７４はいずれも基部２３１の中心軸方向へえぐれている。これにより、折り曲げ可能な領域が広がるので、より狭い幅の基体部２１０にも適用可能となる。即ち、基体部２１０の設計自由度が向上する。

図８には、実施例の発光装置１の使用態様を示す。
図８において符号７０は配線基板であり、その表面に導電性の金属材料でパターンが形成されている。接続部３３、４３を配線基板の所定のパターンへ接続させ、半田付けする。符号７３は半田を示す。このとき、放熱板５１、５２も配線基板表面のパターン部分へ接続させることが好ましい。放熱板５１、５２を金属材料へ接触させることにより熱引きを効果的に行えるからである。配線基板においてサーマルビア（金属材料が配線基板の厚さ方向へ貫通している部分）へ放熱板５０を接触させることもできる。

このように構成された実施例の発光素子によれば、ＬＥＤチップ６０で発生した熱はもっぱら第１のリード部材３０に伝わり、この熱は放熱板５１、５２及び接続部３３を介して配線基板７０へ放熱される。ここに、ＬＥＤチップ６０に近い位置に放熱板５１、５２が形成されているため、ＬＥＤチップ６０の熱を効率よく逃がすことができる。
放熱板もリード部材の一部であるので、この放熱板を電極として配線基板へ電気的に接続させてもよい。これにより、配線基板のパターンの自由度が向上する。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１はこの発明の実施例の発光装置を斜視図であり、図１（Ａ）は正面から見た斜視図、図１（Ｂ）は背面からみた斜視図である。 図２は同じく六面図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は底面図、（Ｆ）は背面図である。 図３は図２（Ｃ）におけるIII-III線断面図である。 図４は図２（Ａ）におけるIV-IV線断面図である。 図５は図２（Ａ）におけるV-V線断面図である。 図６は実施例の発光装置の製造過程を示す図である。 図７は他の態様のリード部材を示し、図７（Ａ）はリード部材と基体部とが組み付けられた状態を示し、図７（Ｂ）はリード部材と基体部とが分解された状態を示す。 図８は同じく発光装置の使用態様図である。

符号の説明

１ 発光装置
１０ 基体部
１１ 反射ケース
２０ 端子保持部
２３，２４，２５，２６ 切欠き
２７，２８，２９ 離隔部
３０、２３０ 第１のリード部材
３１ インサート部
３３ 接続部
４０、２４０ 第２のリード部材
４１ インサート部
４３ 接続部
５１，５２ 放熱板
６０ ＬＥＤチップ

Claims (6)

1. 配線基板に表面実装される側面発光型の発光装置であって、
   反射ケースと該反射ケースの後部の端子保持部とを一体成形してなる基体部と、
   該基体部へインサートされるリード部材と、を備えてなり、
   該リード部材において前記基体部から引き出される部分が前記端子保持部に沿って折り曲げられて前記配線基板のパターンへ接続する一対の接続部となる発光装置において、
   前記リード部材に複数の表出部が備えられ、該表出部は前記基体部において前記接続部が引き出された面と異なる面から引き出されて前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられる、ことを特徴とする発光装置。
2. 前記複数の表出部は前記基体部の下面から引き出されて前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられる、ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記接続部は前記基体部の側面から引き出されて該側面に沿って折り曲げられ、更に前記端子保持部の下面に沿って折り曲げられている、ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記一対の接続部の中央に前記表出部が位置する、ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記端子保持部は前記一対の接続部と前記表出部との間、及び前記複数の表出部の間に離隔部を備える、ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記リード部材は第１のリード部材と第２リード部材とからなり、前記第１のリード部材にＬＥＤチップがマウントされ、該第１のリード部材から前記複数の表出部が延設されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。

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