JP2009010050A - Light source device - Google Patents

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JP2009010050A
JP2009010050A JP2007168241A JP2007168241A JP2009010050A JP 2009010050 A JP2009010050 A JP 2009010050A JP 2007168241 A JP2007168241 A JP 2007168241A JP 2007168241 A JP2007168241 A JP 2007168241A JP 2009010050 A JP2009010050 A JP 2009010050A
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Yoshimasa Fujiwara
祥雅 藤原
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of increasing its cooling efficiency while suppressing deterioration in its mechanical strength. <P>SOLUTION: The light source device 1 is equipped with a supporting board 2 and a plurality of LED chips 3 mounted on the supporting board 2, wherein the supporting board 2 is thermally connected to a cooling means 4 disposed opposite to the LED chips 3 on the supporting board 2. The supporting board 2 comprises a base sheet 20 arranging the LED chips 3 on one surface in the thickness direction and a frame 21 having an opening 21a to expose the LED chips 3 and connected to the surface of the base sheet 20 to reinforce the base sheet 20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードチップを用いた光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device using a light emitting diode chip.

従来から、放電ランプやレーザ発振器などを光源として用いた光源装置が提供されているが、近年、低消費電力化や長寿命化などを目的として、放電ランプなどの代わりに発光ダイオード(以下、LEDと称する)チップを光源として用いた光源装置が種々提案されている。例えば、紫外線を放射するLEDチップ(紫外線LEDチップ)を用いた光源装置(紫外線硬化装置)が提案されており、このような光源装置は、紫外線を受光することによって硬化する紫外線硬化材、例えば、紫外線硬化型のインク(インキともいう)などを硬化させる印刷システムなどに利用されている。   Conventionally, a light source device using a discharge lamp, a laser oscillator, or the like as a light source has been provided. In recent years, a light-emitting diode (hereinafter referred to as an LED) is used instead of a discharge lamp for the purpose of reducing power consumption or extending the life. Various light source devices using a chip as a light source have been proposed. For example, a light source device (ultraviolet curing device) using an LED chip that emits ultraviolet rays (ultraviolet LED chip) has been proposed, and such a light source device is an ultraviolet curable material that is cured by receiving ultraviolet rays, for example, It is used in a printing system that cures ultraviolet curable ink (also referred to as ink).

この種の光源装置としては、放電ランプなどを用いた従来の光源装置と同程度の光量が得られるように、複数(例えば、数十個)のLEDチップを一枚の支持基板に実装したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−31546号公報
As this type of light source device, a plurality of (for example, several tens of) LED chips are mounted on a single support substrate so as to obtain the same amount of light as a conventional light source device using a discharge lamp or the like. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-31546 A

ここで、LEDチップに通電してLEDチップを発光させると、当然ながらLEDチップ自体が発熱する。このとき、LEDチップの数が少なければ問題ないが、上記光源装置のように、数十個のLEDチップを一枚の支持基板に実装したものでは、LEDチップによる発熱量が大幅に増えてしまう。そして、LEDチップの発光効率は負の温度係数を有しているため、発熱量が増えると、LEDチップの発光効率が低下してしまう。   Here, when the LED chip is energized to emit light, the LED chip itself naturally generates heat. At this time, there is no problem if the number of LED chips is small, but in the case where several tens of LED chips are mounted on a single support substrate as in the light source device, the amount of heat generated by the LED chips increases significantly. . And since the luminous efficiency of an LED chip has a negative temperature coefficient, if the emitted-heat amount increases, the luminous efficiency of an LED chip will fall.

そのため、上記のような光源装置は、支持基板におけるLEDチップ側とは反対側に配置された冷却手段(例えば、ヒート・パイプなどの冷却装置)に支持基板が熱的に結合された状態で使用されることが多い。   Therefore, the light source device as described above is used in a state where the support substrate is thermally coupled to cooling means (for example, a cooling device such as a heat pipe) disposed on the opposite side of the support substrate from the LED chip side. Often done.

上記のような冷却手段を用いれば、LEDチップが発生する熱を冷却手段で吸収できるので、光源装置のLEDチップの発光効率を改善できる。しかし、発熱量が増えれば増えるほど、高性能な冷却手段を用いる必要が生じ、光源装置の運用コストが高くなってしまうため、光源装置自体の冷却効率を向上したいという要望がある。   If the cooling means as described above is used, the heat generated by the LED chip can be absorbed by the cooling means, so that the light emission efficiency of the LED chip of the light source device can be improved. However, as the amount of heat generation increases, it becomes necessary to use a high-performance cooling means, and the operation cost of the light source device increases. Therefore, there is a demand for improving the cooling efficiency of the light source device itself.

ここで、光源装置の冷却効率を向上するには、支持基板の厚みを薄くして、LEDチップと冷却手段との間の距離を短くすることが考えられるが、支持基板の厚みを薄くすると、当然ながら、支持基板の強度(機械的強度)が弱くなり、光源装置を冷却手段に取り付ける際に、支持基板が破損してしまうといった別の問題が生じるおそれがあった。   Here, in order to improve the cooling efficiency of the light source device, it is conceivable to reduce the distance between the LED chip and the cooling means by reducing the thickness of the support substrate, but if the thickness of the support substrate is reduced, Naturally, the strength (mechanical strength) of the support substrate becomes weak, and when the light source device is attached to the cooling means, another problem that the support substrate is damaged may occur.

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、支持基板の強度の低下を抑制しながらも、冷却効率を向上できる光源装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a light source device capable of improving cooling efficiency while suppressing a decrease in strength of a support substrate.

上記の課題を解決するために、請求項1の発明では、支持基板と、当該支持基板に実装された複数のLEDチップとを備え、支持基板におけるLEDチップ側とは反対側に配置された冷却手段に支持基板が熱的に結合された状態で使用される光源装置であって、支持基板は、LEDチップが厚み方向の一面に配置されたベースシートと、LEDチップを露出させる開口部を有しベースシートの上記一面に接合されベースシートを補強するフレームとで構成されてなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the invention of claim 1, a cooling device including a support substrate and a plurality of LED chips mounted on the support substrate, and disposed on the opposite side of the support substrate from the LED chip side. The light source device is used in a state where the support substrate is thermally coupled to the means, and the support substrate has a base sheet in which the LED chip is arranged on one surface in the thickness direction and an opening for exposing the LED chip. And a frame that is joined to the one surface of the base sheet and reinforces the base sheet.

請求項1の発明によれば、支持基板が、LEDチップが厚み方向の一面に配置されたベースシートと、厚み方向に貫通する開口部を有しベースシートの上記一面の全面を上記開口部よりLEDチップを露出する形で覆うように上記一面に接合されベースシートの強度(機械的強度)を補強するフレームとで構成されてなり、支持基板におけるLEDチップ側とは反対側に配置された冷却手段に熱的に結合された状態で使用されるから、支持基板のベースシートの厚みを薄くして、ベースシートの熱伝導率(熱伝導度)を高めることによって、LEDチップで発生した熱が冷却手段に伝わり易くなって、冷却効率を向上でき、しかも、ベースシートの厚みを薄くした場合であっても、フレームによってベースシートが補強されているから、支持基板の強度(機械的強度)の低下を抑制できる。   According to the first aspect of the present invention, the support substrate has a base sheet in which the LED chip is arranged on one surface in the thickness direction, and an opening that penetrates in the thickness direction. The entire surface of the one surface of the base sheet is formed from the opening. Cooling disposed on the side opposite to the LED chip side of the support substrate, which is composed of a frame that is joined to the one surface so as to cover the LED chip so as to be exposed and reinforces the strength (mechanical strength) of the base sheet. The heat generated by the LED chip is reduced by reducing the thickness of the base sheet of the support substrate and increasing the thermal conductivity (thermal conductivity) of the base sheet. Supports because the base sheet is reinforced by the frame even when the thickness of the base sheet is reduced, because it is easy to be transmitted to the cooling means and cooling efficiency can be improved. The reduction in strength of the plate (mechanical strength) can be suppressed.

請求項2の発明では、請求項1の発明において、ベースシートは上記他面が鏡面仕上げされてなることを特徴とする。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the base sheet has a mirror finish on the other surface.

請求項2の発明によれば、ベースシートの上記他面と冷却手段などの他部材との密着性を向上できるから、ベースシートと他部材との熱伝導度が向上し、冷却効率が向上する。   According to the invention of claim 2, since the adhesion between the other surface of the base sheet and other members such as cooling means can be improved, the thermal conductivity between the base sheet and the other members is improved, and the cooling efficiency is improved. .

請求項3の発明では、請求項1または2の発明において、ベースシートは絶縁性シートであることを特徴とする。   The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1 or 2, the base sheet is an insulating sheet.

請求項3の発明によれば、ベースシートが銅などの金属材料よりなる場合とは異なり、感電などの事故を防止できる。   According to the invention of claim 3, unlike the case where the base sheet is made of a metal material such as copper, an accident such as an electric shock can be prevented.

請求項4の発明では、請求項3の発明において、絶縁性シートの材料としてはAlNを用いたことを特徴とする。   The invention of claim 4 is characterized in that, in the invention of claim 3, AlN is used as the material of the insulating sheet.

請求項4の発明によれば、AlNは絶縁性材料のなかでも比較的熱伝導率が高いので、冷却効率を向上できる。   According to the invention of claim 4, since AlN has a relatively high thermal conductivity among the insulating materials, the cooling efficiency can be improved.

請求項5の発明では、請求項1〜4のうちいずれか1項の発明において、フレームの開口部は内側に複数のLEDチップが配置される形に形成されていることを特徴とする。   The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of any one of claims 1 to 4, the opening of the frame is formed in a shape in which a plurality of LED chips are arranged inside.

請求項5の発明によれば、開口部とLEDチップとが一対一で対応する場合に比べれば、フレームの形状を簡単にできる。   According to the invention of claim 5, the shape of the frame can be simplified as compared with the case where the opening and the LED chip correspond one-to-one.

本発明は、支持基板の強度の低下を抑制しながらも、冷却効率を向上できるという効果を奏する。   The present invention has an effect that cooling efficiency can be improved while suppressing a decrease in strength of the support substrate.

本発明の一実施形態の光源装置1は、図1(a),(b)に示すように、支持基板2と、支持基板2に実装された複数(図示例では16)のLEDチップ3とを備えている。この光源装置1は、図1(a)および図2に示すように、支持基板2におけるLEDチップ側とは反対側(図1(a)における下面側)に配置された冷却手段4に支持基板2が熱的に結合された状態で使用される。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a light source device 1 according to an embodiment of the present invention includes a support substrate 2 and a plurality (16 in the illustrated example) of LED chips 3 mounted on the support substrate 2. It has. As shown in FIGS. 1A and 2, the light source device 1 has a support substrate on the cooling means 4 disposed on the opposite side of the support substrate 2 from the LED chip side (the lower surface side in FIG. 1A). 2 is used in a thermally coupled state.

LEDチップ3は、例えば、紫外領域にピーク波長を有する紫外線LEDチップであって、フリップチップ実装が可能なものを用いている。ただし、これはあくまで一例であって、LEDチップ3を紫外線LEDチップに限定する趣旨ではない。   The LED chip 3 is, for example, an ultraviolet LED chip having a peak wavelength in the ultraviolet region and capable of flip chip mounting. However, this is merely an example, and is not intended to limit the LED chip 3 to the ultraviolet LED chip.

支持基板2は、図1(a)に示すように、ベースシート20と、ベースシート20に接合されてベースシート20を補強するフレーム21とで構成されてなる。   As illustrated in FIG. 1A, the support substrate 2 includes a base sheet 20 and a frame 21 that is bonded to the base sheet 20 and reinforces the base sheet 20.

ベースシート20は、例えば、矩形状の絶縁性シートであって、その材料としては、AlN(窒化アルミニウム)を用いている。ベースシート20の厚み方向の一面側には、例えば図1(b)に示すように16個のLEDチップ3を4×4のマトリクス状(4行4列のマトリクス状)に接合されている。一方、ベースシート10の厚み方向の他面(図1(a)における下面)は鏡面仕上げ(鏡面加工)されており、これによってベースシート20の上記他面の平坦度を改善し、他の部材(本実施形態では冷却手段4)との密着性の向上を図っている。   The base sheet 20 is, for example, a rectangular insulating sheet, and its material is AlN (aluminum nitride). On one surface side of the base sheet 20 in the thickness direction, for example, as shown in FIG. 1B, 16 LED chips 3 are bonded in a 4 × 4 matrix (4 × 4 matrix). On the other hand, the other surface in the thickness direction of the base sheet 10 (the lower surface in FIG. 1A) is mirror-finished (mirror finishing), thereby improving the flatness of the other surface of the base sheet 20 and other members. In this embodiment, the adhesion with the cooling means 4 is improved.

フレーム21は、例えば、ベースシート20の外形サイズ以上の外形サイズの矩形板状に形成され、その厚みはベースシート20の厚みより十分大きく設定されている。なお、フレーム21の材料として、ベースシート20の材料よりも機械的強度が高い材料を用いた場合には、必ずしもフレーム21の厚みをベースシート20の厚みよりも厚くする必要はなく、所望の機械的強度が得られるような厚みに設定すればよい。   For example, the frame 21 is formed in a rectangular plate shape having an outer size larger than the outer size of the base sheet 20, and the thickness thereof is set to be sufficiently larger than the thickness of the base sheet 20. When a material having a higher mechanical strength than the material of the base sheet 20 is used as the material of the frame 21, the thickness of the frame 21 does not necessarily need to be greater than the thickness of the base sheet 20, and a desired machine What is necessary is just to set to the thickness which can obtain a mechanical strength.

フレーム21には、フレーム21を厚み方向(図1(a)における上下方向)に貫通する開口部21aが形成されている。開口部21aは、内側にベースシート20上に配置された複数(図示例では16)のLEDチップ3の全てが配置される形に形成されている。なお、開口部21aは、図1(b)に示すように、フレーム21の厚み方向に直交する面内における開口形状が正方形状となっているが、これに限定する趣旨ではなく、例えば円形状などであってもよい。フレーム21におけるベースシート20側とは反対側(図1(a)における上面側)には、配線パターン22が形成されている。配線パターン22は、外部の電源装置(図示せず)よりLEDチップ3に給電するための電路(図示せず)と、電極パッド22aとを有している。   The frame 21 is formed with an opening 21a that penetrates the frame 21 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1A). The opening 21a is formed in such a manner that all of a plurality (16 in the illustrated example) of LED chips 3 arranged on the base sheet 20 are arranged inside. In addition, as shown in FIG.1 (b), although the opening shape in the surface orthogonal to the thickness direction of the flame | frame 21 is a square shape, the opening part 21a is not the meaning limited to this, For example, circular shape It may be. A wiring pattern 22 is formed on the side of the frame 21 opposite to the base sheet 20 side (the upper surface side in FIG. 1A). The wiring pattern 22 has an electric path (not shown) for supplying power to the LED chip 3 from an external power supply device (not shown), and an electrode pad 22a.

このようなフレーム21は、LEDチップ3を開口部21aより露出させる形でベースシート20の上記一面に接合され、これによって図1(a),(b)に示す形の支持基板2が得られる。その後には、フレーム21に設けられた電極パッド22aとLEDチップ3の電極(図示せず)とが、ボンディングワイヤWによって電気的に接続される。したがって、本実施形態の光源装置1では、LEDチップ3は支持基板2にワイヤボンディングにより実装されている。なお、図1(a),(b)では、一部のボンディングワイヤWのみを図示し、図2では、ボンディングワイヤWおよび導電パターン22を省略している。   Such a frame 21 is bonded to the one surface of the base sheet 20 in such a manner that the LED chip 3 is exposed from the opening 21a, whereby the support substrate 2 having the shape shown in FIGS. 1A and 1B is obtained. . Thereafter, the electrode pad 22a provided on the frame 21 and the electrode (not shown) of the LED chip 3 are electrically connected by the bonding wire W. Therefore, in the light source device 1 of the present embodiment, the LED chip 3 is mounted on the support substrate 2 by wire bonding. 1A and 1B, only some of the bonding wires W are illustrated, and in FIG. 2, the bonding wires W and the conductive pattern 22 are omitted.

次に、光源装置1の冷却に用いられる冷却手段4について説明する。冷却手段4は、例えば、金属材料(例えば、金属材料のなかでも熱伝導度が高いアルミニウム等)により角筒状に形成された冷却用パイプ40と、冷却用パイプ40の内部空間からなる流路40aに図示しない水等の熱媒(熱媒体ともいう)を流すためのポンプ(図示せず)とを備えた、所謂水冷式の冷却装置である。なお、冷却手段4としては、上記熱媒として空気を用いた空冷式の冷却装置であってもよく、この場合、上記ポンプの代わりにファンが利用される。また、上記熱媒は、水や空気に限定されるものではなく、その他の流体であってもよい。   Next, the cooling means 4 used for cooling the light source device 1 will be described. The cooling means 4 includes, for example, a cooling pipe 40 formed in a rectangular tube shape with a metal material (for example, aluminum having a high thermal conductivity among metal materials), and a flow path including an internal space of the cooling pipe 40. This is a so-called water-cooling type cooling apparatus provided with a pump (not shown) for flowing a heating medium such as water (also called a heating medium) (not shown) in 40a. The cooling means 4 may be an air-cooled cooling device using air as the heat medium. In this case, a fan is used instead of the pump. The heat medium is not limited to water or air, but may be other fluids.

以上述べた光源装置1は、図1(a)に示すように、冷却手段4の冷却用パイプ40の一側面(図1(a)における上側面)に、ベースシート20の他面を接触させた形で、冷却手段4に取り付けられ、使用に供される。図2は、光源装置1を一の冷却手段4に複数取り付けた例を示している。   In the light source device 1 described above, as shown in FIG. 1A, the other surface of the base sheet 20 is brought into contact with one side surface of the cooling pipe 40 of the cooling means 4 (upper side surface in FIG. 1A). In this manner, it is attached to the cooling means 4 for use. FIG. 2 shows an example in which a plurality of light source devices 1 are attached to one cooling means 4.

そして、光源装置1の使用によってLEDチップ3で発生した熱は、ベースシート20に伝わった後に、冷却用パイプ40を介して流路40aを流れる熱媒に伝わり、温度が上昇した熱媒は流路40aを流れる間に冷却される。このようにして光源装置1のLEDチップ3は冷却手段4によって冷却される。   The heat generated in the LED chip 3 due to the use of the light source device 1 is transmitted to the base sheet 20 and then to the heat medium flowing through the flow path 40a via the cooling pipe 40, and the heat medium whose temperature has risen flows. Cooling while flowing through the path 40a. In this way, the LED chip 3 of the light source device 1 is cooled by the cooling means 4.

以上述べた本実施形態の光源装置1によれば、支持基板2におけるLEDチップ3側とは反対側(ベースシート20においてLEDチップ3が配置された厚み方向の一面側とは反対側の厚み方向の他面側)に配置された冷却手段4に支持基板2が熱的に結合された状態で使用されるため、支持基板2のベースシート20の厚みを薄くして、ベースシート2の熱伝導率(熱伝導度)を高めることで、冷却効率を向上できる。   According to the light source device 1 of the present embodiment described above, the thickness direction on the opposite side to the LED chip 3 side of the support substrate 2 (the thickness direction opposite to the one surface side in the thickness direction on the base sheet 20 where the LED chip 3 is disposed). Since the support substrate 2 is used in a state where it is thermally coupled to the cooling means 4 disposed on the other surface side, the thickness of the base sheet 20 of the support substrate 2 is reduced, so that the heat conduction of the base sheet 2 is achieved. The cooling efficiency can be improved by increasing the rate (thermal conductivity).

また、ベースシート20の機械的強度を補強するフレーム21がベースシート20の上記一面に接合されているから、ベースシート20の厚みを薄くした場合であっても、支持基板2の機械的強度を向上できる。その上、光源装置1を冷却手段4に取り付ける際に、ベースシート20が破損したり、ベースシート20がその薄さのために変形してしまったりすることを抑制できて、光源装置1の冷却手段4への取り付けが容易に行えるようになる。   Further, since the frame 21 that reinforces the mechanical strength of the base sheet 20 is joined to the one surface of the base sheet 20, the mechanical strength of the support substrate 2 can be increased even when the thickness of the base sheet 20 is reduced. It can be improved. In addition, when the light source device 1 is attached to the cooling means 4, it is possible to prevent the base sheet 20 from being damaged or the base sheet 20 from being deformed due to its thinness. Attachment to the means 4 can be easily performed.

加えて、ベースシート20は上記他面が鏡面仕上げされてなるので、ベースシート20の上記他面と他部材である冷却手段4(の冷却用パイプ40)との密着性を向上できるから、冷却効率を向上できる。さらに、ベースシート20は絶縁性シートであるので、ベースシート20が銅などの金属材料よりなる場合とは異なり、感電などの事故を防止できる。しかも、絶縁性シートの材料として、絶縁性材料のなかでも比較的熱伝導率が高いAlNを用いたので、冷却効率を向上できる。   In addition, since the other surface of the base sheet 20 is mirror-finished, it is possible to improve the adhesion between the other surface of the base sheet 20 and the cooling means 4 (cooling pipe 40) which is another member. Efficiency can be improved. Furthermore, since the base sheet 20 is an insulating sheet, unlike the case where the base sheet 20 is made of a metal material such as copper, an accident such as an electric shock can be prevented. Moreover, since AlN having a relatively high thermal conductivity is used as the material of the insulating sheet, the cooling efficiency can be improved.

さらに、フレーム21の開口部21aは内側に複数のLEDチップ3が配置される形に形成されているので、開口部21aが内側に一つのLEDチップ3が配置される形に形成されている(開口部21aとLEDチップ3とが一対一で対応する)場合に比べれば、フレーム21の形状を簡単にでき、製造コストの低減が図れる。   Furthermore, since the opening 21a of the frame 21 is formed in a shape in which a plurality of LED chips 3 are arranged on the inside, the opening 21a is formed in a form in which one LED chip 3 is arranged on the inside ( Compared to the case where the opening 21a and the LED chip 3 correspond one-to-one), the shape of the frame 21 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施形態の光源装置1では、LEDチップ3を支持基板2にワイヤボンディングにより実装しているが、例えば、ベースシート20の厚み方向の一面側に、LEDチップ3用の配線パターン(図示せず)を形成して、LEDチップ3を支持基板2にフリップチップ実装するようにしてもよい。   In the light source device 1 of the present embodiment, the LED chip 3 is mounted on the support substrate 2 by wire bonding. For example, a wiring pattern for the LED chip 3 (see FIG. (Not shown) may be formed, and the LED chip 3 may be flip-chip mounted on the support substrate 2.

ところで、冷却手段4は、上述した水冷式や空冷式の冷却装置に限られるものではなく、その他の冷却装置であってもよい。例えば、冷却手段4としては、2種類の金属の接合部に電流を流すと一方の金属から他方へ熱が移動する(ペルチェ効果)を利用した板状の半導体素子であるペルチェ素子(ペルティエ素子ともいう)を利用したものであってもよいし、密閉容器内に作動流体(例えば水)を封入し作動流体の蒸発・凝縮により熱移動を行う伝熱装置であるヒート・パイプ(サーモ・サイフォン、サーモ・チューブともいう)を利用したものであってもよい。ヒート・パイプには、蒸発し気体となって移動した後に凝縮された作動液体を元の位置に戻す方法として、重力を利用するものと、ウィックなどによる毛細管現象を利用するものとがあるが、いずれを用いるかは光源装置1の使用形態に応じて適宜選択すればよい。例えば、光源装置1をベース部材11の上記一面を下方に向けて使用する場合には、重力を利用したヒート・パイプを用いればよい。   By the way, the cooling means 4 is not limited to the above-described water-cooled or air-cooled cooling device, but may be other cooling devices. For example, as the cooling means 4, a Peltier element (also called a Peltier element), which is a plate-like semiconductor element that utilizes a heat transfer from one metal to the other (Peltier effect) when an electric current is passed through a joint between two kinds of metals. Or a heat pipe (thermo siphon) that is a heat transfer device that encloses a working fluid (for example, water) in a sealed container and transfers heat by evaporation and condensation of the working fluid. It is also possible to use a thermotube). There are two types of heat pipes, one that uses gravity and the other that uses capillary action due to wicks, to return the condensed working liquid after evaporating and moving to gas to its original position. Which is used may be appropriately selected according to the usage pattern of the light source device 1. For example, when the light source device 1 is used with the one surface of the base member 11 facing downward, a heat pipe using gravity may be used.

なお、図1(a)および図2に示す例では、光源装置1を、冷却手段4に直接的に取り付けているが、例えば、ベースシート20の材料よりも熱伝導度が高い材料(例えば、本実施形態では、AlNよりも熱伝導度が高い銅など)よりなる伝熱板(図示せず)を光源装置1と冷却手段4との間に介在させるようにしてもよい。このような伝熱板によれば、ベースシート20の熱を拡散して冷却手段4に伝えることができるから、冷却効率の向上が図れる。ところで、このような伝熱板を用いる場合には、複数の光源装置1を伝熱板に取り付けてから、伝熱板を冷却手段4に取り付けるようにしてもよく、このようにすれば、複数の光源装置1を冷却手段4に取り付ける作業が容易に行えるという利点がある。   In the example shown in FIGS. 1A and 2, the light source device 1 is directly attached to the cooling unit 4. For example, a material having a higher thermal conductivity than the material of the base sheet 20 (for example, In the present embodiment, a heat transfer plate (not shown) made of copper or the like having a higher thermal conductivity than AlN may be interposed between the light source device 1 and the cooling means 4. According to such a heat transfer plate, the heat of the base sheet 20 can be diffused and transmitted to the cooling means 4, so that the cooling efficiency can be improved. By the way, when using such a heat transfer plate, the plurality of light source devices 1 may be attached to the heat transfer plate, and then the heat transfer plate may be attached to the cooling means 4. The light source device 1 can be easily attached to the cooling means 4.

また、本実施形態の光源装置1の支持基板2は、フレーム21に一つのベースシート20を接合してなるものであるが、支持基板2は、フレーム21に複数のベースシート20を接合してなるものであってもよい。   Further, the support substrate 2 of the light source device 1 of the present embodiment is formed by bonding one base sheet 20 to the frame 21, but the support substrate 2 is formed by bonding a plurality of base sheets 20 to the frame 21. It may be.

本発明の一実施形態の光源装置を示し、(a)は一部を省略した概略断面図、(b)は一部を省略した正面図である。The light source device of one Embodiment of this invention is shown, (a) is the schematic sectional drawing which abbreviate | omitted a part, (b) is the front view which abbreviate | omitted a part. 同上の光源装置の一部を破断した斜視図である。It is the perspective view which fractured | ruptured a part of light source device same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源装置
2 支持基板
3 LEDチップ
4 冷却手段
20 ベースシート
21 フレーム
21a 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Support substrate 3 LED chip 4 Cooling means 20 Base sheet 21 Frame 21a Opening part

Claims (5)

支持基板と、当該支持基板に実装された複数のLEDチップとを備え、支持基板におけるLEDチップ側とは反対側に配置された冷却手段に支持基板が熱的に結合された状態で使用される光源装置であって、
支持基板は、LEDチップが厚み方向の一面に配置されたベースシートと、LEDチップを露出させる開口部を有しベースシートの上記一面に接合されベースシートを補強するフレームとで構成されてなることを特徴とする光源装置。
A support substrate and a plurality of LED chips mounted on the support substrate are used, and the support substrate is used in a state where the support substrate is thermally coupled to a cooling unit disposed on the opposite side of the support substrate from the LED chip side. A light source device,
The support substrate is composed of a base sheet in which the LED chip is arranged on one surface in the thickness direction, and a frame that has an opening for exposing the LED chip and is bonded to the one surface of the base sheet to reinforce the base sheet. A light source device characterized by the above.
ベースシートは上記他面が鏡面仕上げされてなることを特徴とする請求項1記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein the other surface of the base sheet is mirror-finished. ベースシートは絶縁性シートであることを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the base sheet is an insulating sheet. 絶縁性シートの材料としてはAlNを用いたことを特徴とする請求項3記載の光源装置。   The light source device according to claim 3, wherein AlN is used as a material of the insulating sheet. フレームの開口部は内側に複数のLEDチップが配置される形に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 1, wherein the opening of the frame is formed in a shape in which a plurality of LED chips are arranged inside.
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