JP2009231148A - Illuminating device - Google Patents

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Yumiko Hayashida
Masahiro Izumi
Kiyoshi Otani
Tomohiro Sanpei
友広 三瓶
清 大谷
裕美子 林田
昌裕 泉
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Toshiba Lighting & Technology Corp
東芝ライテック株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illuminating device can restrain degradation of light-emission efficiency of semiconductor light-emitting devices by improvement of heat dissipation performance of the device, going through an electric insulation substrate.
SOLUTION: The illuminating device 1 is provided with an electric insulation substrate 2, a plurality of LEDs (semiconductor light-emitting devices) 7 and a bonding wire (an electric conductor) 11. The substrate 2 is provided with a substrate part 3 and a plurality of exhaust heat members 4. The substrate part 3 includes a first face 3a, a second face 3b parallel with that 3a and a peripheral face 3c going over both faces 3a and 3b. Each exhaust heat member 4 is formed by a material with higher thermal conductivity than that of the substrate part 3. Those exhaust heat members 4 are arranged inside the substrate part 3, and their end parts 4a are made protruded against the peripheral face 3c. The LEDs 7 contain element electrodes. Each LED 7 is arranged on a first face 3a of the substrate 2. The bonding wire 11 is connected to the element electrodes to electrically connect the LEDs 7 with each other.
COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のLED(発光ダイオード)チップ等の半導体発光素子を有して、例えば照明器具やディスプレイ等に使用される照明装置に関する。 The present invention includes a semiconductor light emitting element such as a plurality of LED (light emitting diode) chip, an illumination device used in, for example, lighting equipment or display.

従来、金属ベースプリント基板上に複数のLEDベアチップを縦横にマトリック状に配列し、これらLEDベアチップを前記基板の配線パターンにより直列に接続して、各LEDベアチップを一斉に発光させて面状光源として用いられる照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, arranged in a matrix a plurality of LED bare chips in a matrix on a metal base printed circuit board, these LED bare chips are connected in series by the wiring pattern of the substrate, as simultaneously emit light each LED bare chip and a planar light source lighting devices are known to be used (e.g., see Patent Document 1.). この照明装置でのLEDベアチップの発光は、その半導体発光層からの放射光であるが、特許文献1の照明装置では光の照射方向が金属ベースプリント基板の片面側のみである。 Emission of the LED bare chips in the illumination device is a light emitted from the semiconductor light-emitting layer, the irradiation direction of light is only one side of the metal base printed board in the lighting device of Patent Document 1.
特開2004-19335号公報(段落0012−0038、図1−図10) JP 2004-19335 JP (paragraphs 0012-0038, FIGS. 1 to 10)

特許文献1の照明装置のように基板が金属ベースプリント基板である構成では、この基板に実装されたLEDベアチップが発する熱が、金属ベースプリント基板の金属製ベースに放熱され易い点で好ましい。 The component substrate as the illumination device of Patent Document 1 is a metal base printed circuit board, the heat LED bare chips mounted on the substrate is emitted, preferred in terms likely to be radiated to the metal base of the metal base printed board. しかし、金属ベースプリント基板を用いる照明装置は、このプリント基板とLEDベアチップとの間の電気的絶縁性に万全の信頼を置けるものではない。 However, the lighting device using the metal base printed board is not put those trust measures regarding electrical insulation between the printed circuit board and the LED bare chip. 例えば、LEDベアチップを封止した封止部材が剥がれてかつ水分が侵入して異常電流が流れた場合等、LEDベアチップと金属ベースプリント基板の金属ベースとの間の電気的絶縁が保証されない恐れが考えられる。 For example, like the case where the sealing member is peeled off and the water sealing the LED bare chips are abnormal current flows to penetrate, possibly electrical isolation between the LED bare chip and the metal base printed circuit board of the metal base is not guaranteed Conceivable.

こうした問題は、プリント基板全体を絶縁材料で形成することで改善できる。 These problems, the entire printed circuit board can be improved by forming an insulating material. しかし、電気絶縁性を有するガラスや合成樹脂材料等の熱伝導率は約1W/m・Kと低い。 However, the thermal conductivity, such as glass or synthetic resin material having electrical insulation is less about 1W / m · K. このため、LEDベアチップに供給する入力が大きい場合や、LEDベアチップを高密度に配設した場合、絶縁性基板を経てLEDベアチップが発する熱を外部に十分かつ速やかに排出し切れないことに伴い、LEDベアチップの温度が過度に上昇し易くなる。 Therefore, if and input supplied to the LED bare chips is large, when arranged LED bare chip at a high density, due to the fact that can not be discharged sufficiently and quickly the heat generated by the LED bare chips through the insulating substrate to the outside, LED the temperature of the bare chip is likely to rise excessively. LEDベアチップの温度が上昇すると、このLEDベアチップの発光効率が低下するので、こうしたことを抑制する技術が望まれている。 When the temperature of the LED bare chip is increased, the emission efficiency of the LED bare chip is reduced, thereby suppressing such that is desired.

本発明の目的は、電気絶縁性の基板を経由する半導体発光素子の放熱性能を向上してこの素子の発光効率の低下を抑制できる照明装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a lighting device of the decrease in the luminous efficiency of the device to improve the heat radiation performance of the semiconductor light-emitting device via the electrically insulating substrate can be suppressed.

請求項1の発明は、第1の面及びこの面に平行な第2の面とこれら両面にわたる周面を有した電気絶縁性の基板部、及びこの基板部より熱伝導率が高い材料で形成されるとともに前記周面に対して突出する端部を有して前記第2の面又は前記基板部の内部に配設された複数の排熱部材を備える基板と;素子電極を有して前記第1の面に配設された複数の半導体発光素子と;前記素子電極に接続されて前記半導体発光素子同士を電気的に接続した電気導体と;を具備したことを特徴としている。 The invention of claim 1, the substrate of electrically insulating having a circumferential surface over the second surface and these two sides parallel to the first surface and the surface, and form the thermal conductivity of high material than the substrate portion wherein a device electrode; substrate and comprising a plurality of heat exhaust member disposed inside of the second surface or the substrate portion has an end portion which projects relative to the peripheral surface while being is characterized by comprising a; and electrical conductors electrically connected to said semiconductor light emitting devices from each other are connected to the device electrodes; a plurality of semiconductor light emitting elements and disposed on the first surface.

請求項1の発明で、基板部は、不透明又は透光性の電気絶縁材料で作ることができる。 In the invention of claim 1, the substrate portion may be made of opaque or translucent electrically insulating material. 不透明な電気絶縁材料としては透光性を有さない合成樹脂やセラミック等を挙げることができ、透光性の絶縁材料としては透明ガラスや透明アクリル樹脂或いは透光性セラミック等を挙げることができる。 The opaque electrically insulating material can include synthetic resin or ceramic that does not have a light-transmitting property, the light-transmissive insulating material may be mentioned a transparent glass or a transparent acrylic resin or translucent ceramic such as . 請求項1の発明で、排熱部材には金属を好適に用いることができ、例えば、排熱部材として棒状形態や帯状形態をなす金属線材や金属箔又は金属板等を採用できる。 In the invention of claim 1, the heat exhaust member can be preferably used metal, for example, can be adopted a rod form or the metal wire forming the strip-shaped form and a metal foil or a metal plate or the like as a heat exhaust member.

又、請求項1の発明で、半導体発光素子には、赤、緑、青の単色を発光するLEDチップの少なくとも一種を用いることができる他、有機EL素子等も使用可能である。 Further, in the invention of claim 1, the semiconductor light-emitting device, red, green, other that can be used at least one LED chip which emits monochromatic blue organic EL element or the like can be used. 請求項1の発明で、電気導体とは、半導体発光素子が有する素子電極に接続されるボンディングワイヤ、又は、半導体発光素子が基板にフリップチップ実装(フリップチップボンディング)して配設される場合には、基板に形成されて半導体発光素子の素子電極が接続される配線パターン等を指している。 In the invention of claim 1, the electrical conductor, the bonding wire connected to the device electrode having the semiconductor light emitting element, or, in the case where the semiconductor light emitting element is disposed in a flip-chip mounted (flip chip bonding) to the substrate refers to a wiring pattern formed on the substrate by the device electrodes of the semiconductor light emitting element is connected and the like.

請求項1の発明では、電気絶縁性の基板部の内部又は半導体発光素子が実装されない面に排熱部材を設けた基板を採用したので、電気導体を介して電気的に接続された複数の半導体発光素子が発光した状態で、各半導体発光素子から基板に伝導される熱を、排熱部材で導いて、これら排熱部材の端部から基板の外部に排出できる。 In the invention of claim 1, the internal or the semiconductor light emitting element of the substrate portion of the electrical insulation was adopted substrate provided with heat exhaust member without being implemented surface, a plurality of semiconductor which is electrically connected via an electrical conductor in a state where the light emitting element emits light, the heat conducted to the substrate from the semiconductor light-emitting elements, lead in waste heat member can be discharged from the end portion of the exhaust heat members outside the substrate. それにより、電気絶縁性の基板部を有した基板の温度上昇を抑制できるに伴い、この基板への半導体発光素子からの放熱が維持されて、各半導体発光素子の温度過昇を抑制できる。 Thus, as the temperature rise of the substrate having a substrate portion of the electrically insulating can be suppressed, heat dissipation is maintained from the semiconductor light emitting element to the substrate, the overtemperature of the semiconductor light-emitting elements can be suppressed.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記基板部が透光性の電気絶縁材で作られているとともに、前記複数の排熱部材が格子状に配設されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the invention, in the invention of claim 1, wherein the substrate portion with is made of a transparent electrically insulating material, said plurality of heat exhaust member are arranged in a grid pattern It is set to.

この請求項2の発明で、排熱部材が「格子状に配設された」形態には、前記金属線材等の複数の排熱部材が井桁格子状(網目状)に組み合わされて配設された形態、又は、縦格子状、つまり、四角な基板の縦方向に延びる左右ニ辺と平行に複数の排熱部材が配設された形態、若しくは、横格子状、つまり、四角な基板の横方向に延びる上下ニ辺と平行に複数の排熱部材が配設された形態などを含んでいる。 This invention of claim 2, the "disposed a lattice-like" form heat exhaust member, a plurality of waste heat member such as the metal wire is disposed in combination in a grid lattice pattern (reticulated) form or, vertical lattice shape, that is, form the left and right two sides parallel to a plurality of heat exhaust member is disposed extending in the longitudinal direction of the rectangular substrate, or horizontal grid pattern, that is, next to the square substrate it includes such forms vertical two sides parallel to a plurality of heat exhaust member is disposed extending in a direction. このように配設される複数の排熱部材は等間隔に設けることが好ましい。 Such multiple heat exhaust member disposed at the preferably provided at equal intervals.

請求項2の発明では、基板部が透光性で、複数の排熱部材が格子状に配設されているので、半導体発光素子が配設された基板の第1の面側から半導体発光素子が発した光を出すことができるだけではなく、半導体発光素子が発した光を、隣り合った排熱部材の間に透過させて、各半導体発光素子が実装されていない第2の面側からも出すことができる。 In the invention of claim 2, the substrate portion is translucent, a plurality of heat exhaust member are arranged in a grid pattern, the semiconductor light emitting element from the first surface side of the substrate on which the semiconductor light-emitting element is disposed not only can emit light emitted is light semiconductor light emitting element is emitted, by transmitting between the exhaust heat adjacent member, from the second surface side of the semiconductor light-emitting elements is not mounted it can be issued. 即ち、基板の両面から光を取出すことができる。 That is, it is possible to extract light from both sides of the substrate.

更に、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記半導体発光素子が隣り合った前記排熱部材間に対向して配設されていることを特徴としている。 Further, the invention of claim 3 is the invention of claim 2 is characterized in that facing is disposed between the semiconductor light emitting element and the is adjacent heat exhaust member.

この請求項3の発明では、各半導体発光素子が実装されていない第2の面側から取出される光が格子状の排熱部材で遮られないので、効率よく光を第2の面側から取出すことができる。 Since this third aspect of the present invention, the light the semiconductor light-emitting elements is taken from the second surface side that is not implemented is not blocked by the lattice-shaped waste heat member, the light efficiently from the second surface it can be taken out.

請求項1,2の発明の照明装置によれば、電気絶縁性の基板を経由する半導体発光素子の放熱性能を向上してこの素子の発光効率の低下を抑制できる。 According to the illumination device of the invention of claim 1, the reduction in luminous efficiency of the element can be suppressed to improve the heat radiation performance of the semiconductor light emitting element via the electrically insulating substrate.

請求項2の発明の照明装置によれば、請求項1の発明において、更に、基板の両面から光を取出すことができる。 According to the illumination device of the invention of claim 2, in the invention of claim 1, further, it is possible to extract light from both sides of the substrate.

請求項3の発明の照明装置によれば、請求項2の発明において、更に、基板の第2の面側からの光の取出し効率よくすることができる。 According to the illumination device of the invention of claim 3, characterized in that in the invention of claim 2, further, it is possible to improve light extraction efficiency from the second surface of the substrate.

図1及び図2を参照して本発明の第1実施形態を説明する。 Referring to FIGS. 1 and 2 illustrating a first embodiment of the present invention.

図1及び図2中符号1はLEDパッケージを形成する照明装置を示している。 1 and 2, reference numeral 1 denotes an illumination apparatus for forming an LED package. この照明装置1は、基板2、複数の半導体発光素子例えばLEDチップ(以下LEDと略称する。)7、金属導体例えばボンディングワイヤ11,12、第1の枠体14、第2の枠体16、第1の封止部材18、及び第2の封止部材20を備えて形成されている。 The lighting device 1 includes a substrate 2, (hereinafter abbreviated as LED.) A plurality of semiconductor light emitting element such as an LED chip 7, a metal conductor for example bonding wires 11 and 12, the first frame 14, second frame 16, It is formed with a first sealing member 18, and a second sealing member 20.

基板2の平面視形状は例えば図1に示すように四角形である。 Plan view shape of the substrate 2 is a square as shown in FIG. 1, for example. この基板2は、基板部3と、複数の排熱部材4と、一対の電極パターン5とを有している。 The substrate 2 includes a substrate portion 3, and a plurality of heat exhaust member 4, and a pair of electrode patterns 5.

基板部3は、図2に示すように第1の面3a及びこの面に平行な第2の面3bと、これら両面にわたる周面3cを有している。 Board unit 3 has a second surface 3b parallel to the first surface 3a and the surface as shown in FIG. 2, the peripheral surface 3c over these two sides. この基板部3は、電気絶縁性を有しており、好ましくは透光性の電気絶縁材料、例えば透明なガラス板で作られている。 The substrate unit 3 has an electrically insulating, preferably made of a translucent electrically insulating material, for example, a transparent glass plate. 具体的には、第1の封止部材18及び第2の封止部材20を100℃〜150℃で硬化処理するのに耐えるように、厚み0.5mm〜1.5mmの透明な石英ガラスで基板部3が作られている。 Specifically, the first sealing member 18 and the second sealing member 20 to resist to curing treatment at 100 ° C. to 150 DEG ° C., the substrate portion of transparent quartz glass having a thickness 0.5mm~1.5mm 3 is made.

複数の排熱部材4は、断面が円形や角形の金属線からなり、図2に示されるように基板部3の内部に縦横に一定間隔で並べて埋められていて、井桁格子状に組み合わされて配設されている。 A plurality of heat exhaust member 4 is cross section of a metal wire of circular or rectangular, have filled side by side at regular intervals vertically and horizontally in the substrate portion 3 as shown in FIG. 2, are combined in a grid lattice pattern It is disposed. したがって、縦横に並べられた排熱部材4が作る井桁格子の目、言い換えれば、隣り合った排熱部材4間は図1に示すように正方形をなしている。 Therefore, eye curb grating heat exhaust member 4 that are arranged vertically and horizontally to make, in other words, during heat exhaust member 4 adjacent is a square as shown in FIG. 各排熱部材4の端部4aは周面3cに対して突出されている。 End 4a of the heat member 4 is projected against the peripheral surface 3c.

排熱部材4と基板部3とが剥がれないようにするために、これら排熱部材4と基板部3との線膨張係数は略同じとしてある。 To prevent peeling and the exhaust heat member 4 and the substrate 3, the linear expansion coefficient between these heat exhaust member 4 and the substrate 3 is substantially as the same. 具体的には、排熱部材4として表面を酸化させたタングステン線が採用されている。 Specifically, a tungsten wire whose surface is oxidized as heat exhaust member 4 is adopted.

後述のようにLED7が第1の面3aに実装される関係で、基板部3に対して図1において横(左右)方向に延びて配設された複数本の排熱部材4は、好ましくは図2に示すように基板部3に対してその厚み方向略1/2の位置に埋設されている。 In relation LED7 as described below is mounted on the first surface 3a, a plurality of exhaust heat member 4 disposed to extend laterally (left-right) direction in FIG. 1 with respect to the substrate 3 is preferably It is embedded in its position in the thickness direction substantially 1/2 the substrate 3 as shown in FIG. これとともに、基板部3に対して図1において縦(上下)方向に延びて配設された複数本の排熱部材4は、図2に示すように前記横方向に延びた排熱部材4と第2の面3bとの間に埋設されている。 At the same time, a plurality of heat exhaust member 4 disposed longitudinally extending (vertical) direction in FIG. 1 with respect to the substrate unit 3 includes a heat exhaust member 4 extending in the lateral direction as shown in FIG. 2 It is embedded between the second surface 3b.

したがって、第1の面3aと各排熱部材4との間の距離は、第2の面3bと排熱部材4との間の距離より大きい。 Accordingly, the distance between the first surface 3a and the heat member 4 is greater than the distance between the second surface 3b and the exhaust heat member 4. それにより、第1の面3aの排熱部材4の真上に対応する部位が、排熱部材4を原因として膨れることを抑制して、LED7が実装される第1の面3aが平坦となるようにしてある。 Thereby, a portion corresponding to just above the heat exhaust member 4 of the first surface 3a is to suppress the swelling causes the heat exhaust member 4, the first surface 3a of LED7 is mounted is flat It is so.

一対の電極パターン5は、基板部3の第1の面3aの左右両端部に夫々設けられている。 A pair of electrode patterns 5 are provided respectively on the left and right end portions of the first surface 3a of the substrate 3. これらの電極パターン5は、銅箔等からなり、図1に示すように櫛歯状に作られていて、左右対称である。 These electrode patterns 5 are made of copper foil or the like, have been made in comb teeth shape as shown in FIG. 1, it is symmetrical. 一方の電極パターン5は正極用であり、他方の電極パターン5は負極用である。 One electrode pattern 5 is for the positive electrode, the other electrode pattern 5 is a negative electrode. これらの電極パターン5には図示しない電源回路から供給される直流の電流を導く図示しない電線が接続される。 Wires not shown in these electrode patterns 5 leads a DC current supplied from a power supply circuit (not shown) is connected.

各LED7には例えば窒化物半導体を用いてなるダブルワイヤー型のものが採用されている。 Each LED7 is employed for the double wire type formed by using a nitride semiconductor, for example. これらLED7は、サファイア等からなる透光性の素子基板の一面に半導体発光層を設けて形成されている。 These LED7 is formed a semiconductor light-emitting layer provided on one surface of a light-transmissive element substrate made of sapphire or the like. 半導体発光層は例えば青色の光を発する。 The semiconductor light-emitting layer is, for example, emit blue light. 又、これら青色発光をするLED7は、その半導体発光層側に図示しないが正極用及び負極用の一対の素子電極を有している。 Also, LEDs 7 of these blue-emitting, that although not shown in the semiconductor light-emitting layer side has a pair of device electrodes for the positive electrode and the negative electrode.

図1に示すように各LED7は、基板部3の第1の面3aに縦横に列をなして二次元的に配設されている。 Each LED7 As shown in Figure 1, are two-dimensionally arranged in rows horizontally and vertically to the first surface 3a of the substrate 3. 各LED7の基板部3への実装は、半導体発光層が積層された一面と平行でかつ半導体発光層が積層されていない素子基板の他面を、図示しない透光性のダイボンド材を用いて第1の面3aに接着することでなされている。 Each LED7 mounting to the substrate 3 of the other surface of the element substrate and parallel to the one surface on which the semiconductor light-emitting layer is laminated semiconductor light emitting layer is not stacked, first using a transparent die bonding material (not shown) It has been made by bonding the first surface 3a.

これらLED7は、既述のように井桁格子状に配設された排熱部材4との位置関係において、図1に示すように井桁格子の目の好ましくはこの目の中央部に対向して配設されている。 These LED7, in the positional relationship between the heat exhaust member 4 disposed in a grid lattice shape as described above, to face the preferably central portion of the eye eye curb grating as shown in FIG. 1 arrangement It has been set. なお、各排熱部材4とLED7との距離L(図2において下側の排熱部材4とLED7との距離で代表する。)は0.2mm以上であることが好ましい。 Incidentally, it is preferred that each heat (representing in Figure 2 the distance between the underside of the heat exhaust member 4 and LED7.) Distance L between the member 4 and LED7 is 0.2mm or more. このようにすることで、仮に、基板部3に埋め込まれた排熱部材4を原因として第1の面3aに膨れを生じていたとしても、この膨れから外れた位置にLED7を実装できる。 By doing so, even if have occurred blisters in the first surface 3a causes the heat exhaust member 4 embedded in the substrate portion 3, can be implemented LED7 a position away from the blister. これにより、実装されたLED7が前記膨れに従って傾くことがないので、所望とする配光を得ることができる。 Thus, since LED7 implemented will not be inclined according blistering said, it is possible to obtain a light distribution of a desired.

ボンディングワイヤ11,12は金属細線例えばAuの線材からなる。 Bonding wires 11 and 12 are made of wire of a metal thin wire for example Au. 前記電極パターン5間に配設されて基板2の左右方向に列をなした並べられたLED7同士は、その素子電極にワイヤボンディングにより接続されるボンディングワイヤ11で電気的に直列に接続されている。 LED7 each other aligned with a row in the lateral direction of the disposed between the electrode patterns 5 and the substrate 2 are electrically connected in series by a bonding wire 11 connected by wire bonding to the device electrodes .

このようにボンディングワイヤ11で直列接続された複数のLED7がなすLED列の一端に位置されたLED7の素子電極と一方の電極パターン5の櫛歯部分は、ボンディングワイヤ12により電気的に接続されている。 Thus tooth portions of the bonding wire 11 in a plurality of series-connected LED7 an LED row of LED7 element electrode and one electrode pattern of which is located at one end 5 forming is electrically connected by bonding wires 12 there. 同様に、各LED列の他端に位置されたLED7の素子電極と他方の電極パターン5の櫛歯部分も、ボンディングワイヤ12により電気的に接続されている。 Similarly, tooth portions of the device electrodes and the other electrode pattern 5 of LED7 which is located at the other end of each LED column is also electrically connected by a bonding wire 12.

図1に示すように第1の枠体14は、合成樹脂等の電気絶縁材料により全てのLED7を内側に収める大きさの四角枠形状をなしていて、基板部3の第1の面3aに接着剤を用いて装着されている。 The first frame 14 as shown in Figure 1, all LED7 have no the size of the rectangular frame shape collapsed inside an electrically insulating material such as synthetic resin, the first surface 3a of the substrate 3 It is mounted by using an adhesive. この第1の枠体14は、一対の電極パターン5の櫛歯部分を横切って第1の面3aに接着されている。 The first frame 14 is bonded to the first surface 3a across the tooth portions of the pair of the electrode patterns 5.

第2の枠体16も合成樹脂等の電気絶縁材料で作られている。 Second frame 16 is also made of an electrically insulating material such as synthetic resin. 第2の枠体16は、第1の枠体14と同じ大きさであるが、その厚みは第1の枠体14と比較して薄い。 The second frame 16 is the same size as the first frame 14 and has a thickness thinner than the first frame body 14. この第2の枠体16は基板部3の第2の面3bに接着剤を用いて装着されている。 The second frame 16 is mounted with an adhesive to the second surface 3b of the substrate 3.

第1の封止部材18は、第1の枠体14内に略満杯状態に充填されていて、この第1の枠体14に収容された全てのLED7及びボンディングワイヤ11,12等を封止して、これらを湿気や外気等から保護して照明装置1の寿命低下を防止している。 First sealing member 18 is sealed to the first frame body 14 be filled in a substantially full state, the like first frame 14 all housed in LED7 and the bonding wires 11 and 12 to, to prevent reduction in the life of the lighting device 1 to protect them from moisture and ambient air, and the like. 第1の封止部材18は、透光性材料、例えば透光性樹脂、具体的には熱硬化性のシリコーン樹脂からなる。 First sealing member 18 is made of a translucent material, for example, a translucent resin, specifically, a thermosetting silicone resin. この第1の封止部材18は未硬化の液状状態で第1の枠体14内に所定量注入された後に加熱炉で加熱されることにより硬化される。 The first sealing member 18 is cured by being heated in a heating furnace after a predetermined amount injected into the first frame body 14 in a liquid uncured state.

この第1の封止部材18内には図示しない蛍光体が好ましくは均一に分散された状態に混入されている。 The phosphor (not shown) in the first sealing member 18 preferably is mixed in a uniformly dispersed state. 蛍光体は、各LED7から放出された光の一部により励起されてLED7から放出された光の色とは異なる色の光を放射し、それによって、照明装置1から出射される照明光の色を規定するために用いられている。 Phosphor emits light of a color different from the color of the light emitted from LED7 is excited by a part of light emitted from each LED7, whereby the color of the illumination light emitted from the lighting device 1 It is used to define. 本実施形態では、照明装置1から出射される照明光の色を白色光とするために、各LED7が放出する青色の光に対して補色の関係にある黄色の光を放射する蛍光体が使用されている。 In the present embodiment, in order to make the color of the illumination light emitted from the lighting device 1 and the white light, the phosphor is used that emits yellow light having a complementary relationship with blue light each LED7 emits It is.

第2の封止部材20は、第2の枠体16内に略満杯状態に充填されている。 The second sealing member 20 is filled in the near full state in the second frame 16. 第2の封止部材20は、透光性材料、例えば透光性樹脂、具体的には熱硬化性のシリコーン樹脂からなる。 Second sealing member 20 is made of a transparent material, for example, a translucent resin, specifically, a thermosetting silicone resin. この第2の封止部材20は未硬化の液状状態で第2の枠体16内に所定量注入された後に加熱炉で加熱されることにより硬化される。 The second sealing member 20 is cured by being heated in a heating furnace after a predetermined amount injected into the second frame body 16 in a liquid uncured state.

この第2の封止部材20内にも図示しない蛍光体が好ましくは均一に分散された状態に混入されている。 The second phosphor that does not shown the sealing member 20 of which is preferably mixed in a uniformly dispersed state. 蛍光体には、第1の封止部材18に混ぜられた蛍光体と同様に照明装置1から出射される照明光の色を白色光とするために、各LED7が放出する青色の光に対して補色の関係にある黄色の光を放射する蛍光体が使用されている。 The phosphor, the color of the illumination light emitted from the phosphor as well as the lighting device 1, which is mixed with the first sealing member 18 to the white light, with respect to blue light each LED7 emits a phosphor is used that emits yellow light having a complementary relationship Te.

又、図1及び図2中符号22は基板2より大きい枠状に形成された金属製の放熱部材を示している。 Further, FIGS. 1 and 2, reference numeral 22 denotes a metallic heat radiating member formed in the substrate 2 is greater than frame shape. 放熱部材22の内周側部位は第2の面3bに接着されているとともに、放熱部材22の外周側部位は基板2の周面に対して突出されている。 Together with the inner circumferential side portion of the heat radiating member 22 is bonded to the second surface 3b, the outer peripheral side portion of the heat radiating member 22 is protruded relative to the circumferential surface of the substrate 2. この突出された部位には前記排熱部材4の端部4aが夫々接した状態に接続されている。 End 4a of the heat exhaust member 4 is connected to the respective contact state in this protruded site. なお、放熱部材22を介して照明装置1を取付け支持することができる。 Incidentally, it is possible to support the mounting of the lighting device 1 through the heat dissipation member 22.

前記構成の照明装置1の各LED列に電極パターン5を通じて給電することにより、これらLED列に含まれる複数のLED7が一斉に発光する。 By feeding through the electrode pattern 5 in each LED string of the lighting device 1 of the configuration, the plurality of LED7 contained in these LED strings to emit light simultaneously. そのため、各LED7から図2中上方向に放出された青色の光と、その一部により第1の封止部材18内で励起された蛍光体から放射された黄色の光とが混合されることにより生成された白色光が、図2中上方向に出射される。 Therefore, the blue light emitted in Figure 2 upward direction from the LEDs 7, and a portion thereof by a yellow emitted from the excited phosphor in the first sealing member 18 the light is mixed white light generated by is emitted in FIG upward direction.

これと同時に、各LED7から図2中下方向に放出された青色の光が、透明なダイボンド材及び同じく透明な基板部3を透過するので、青色光と、その一部により第2の封止部材20内で励起された蛍光体から放射された黄色の光とが混合されることにより生成された白色光が、図2中下方向に出射される。 At the same time, since the blue light emitted from each LED7 2 medium under direction, passes through the transparent die bonding material and also the transparent substrate portion 3, and the blue light, the second sealing by a part white light generated by the yellow light emitted from the excited phosphor member within 20 are mixed is emitted in the middle and lower direction FIG.

以上のように照明装置1は、基板2の両面から白色光を取出すことができるので、こうした両面発光が必要な照明用途に好適に使用できる。 Above lighting device 1 as is, since the both surfaces of the substrate 2 can be taken out white light, it can be suitably used in such dual emission needs lighting applications.

この照明装置1では、複数の排熱部材4がなした井桁格子の目に対向してLED7が配設されていて、LED7が発する直進性の高い光の光路上に排熱部材4が配置されていない。 In the lighting device 1, LED7 to face the eye curb grid in which a plurality of heat exhaust member 4 has no have is disposed, heat exhaust member 4 is disposed on the high light of the optical path of linearity that LED7 emitted not. そのため、排熱部材4に妨げられることなく、基板2の第2の面3b側から光を効率よく取出すことができる。 Therefore, without being obstructed by the heat exhaust member 4, it can be taken out efficiently the light from the second surface 3b side of the substrate 2.

以上の照明中において各LED7は発熱を伴う。 Each LED7 during illumination above is exothermic. これらLED7が発した熱は、電気絶縁性の基板部3に伝導するが、この基板部3には排熱部材4が格子状に埋め込まれている。 Heat these LED7 uttered is conducted to the substrate portion 3 of the electrically insulating, heat exhaust member 4 is embedded in a lattice shape on the substrate 3. そのため、各LED7から基板2に伝導された熱を、格子状の排熱部材4で導いて、これら排熱部材4の端部4aから基板2外の放熱部材22に速やかに排出できる。 Therefore, the heat conducted to the substrate 2 from the LEDs 7, led by grid-like heat exhaust member 4, can be rapidly discharged from the end portion 4a of the exhaust heat member 4 to the heat radiating member 22 outside the substrate 2. それにより、電気絶縁性の基板部3を有した基板2の温度上昇を抑制できるに伴い、基板2へのLED7からの放熱が維持されて、各LED7の温度過昇を抑制できる。 Thus, as the temperature rise of the substrate 2 having a substrate portion 3 of electrically insulating can be suppressed, heat dissipation from LED7 to the substrate 2 is maintained, the overtemperature of the LED7 can be suppressed. したがって、各LED7の発光効率の低下が抑制される。 Accordingly, decrease in luminous efficiency of each LED7 is suppressed.

ちなみに、既述のように石英ガラス製の基板部3にタングステン線からなる複数の排熱部材4を井桁格子状に埋め込んだ照明装置1に、定格電流(20mA)を流して点灯した本実施形態では、排熱部材がない構成に比較して、基板温度を10℃〜20℃低減できることが確かめられた。 Incidentally, a plurality of heat exhaust member 4 made of tungsten wire with the substrate unit 3 made of quartz glass as described above in the lighting device 1 embedded in a grid lattice pattern, this embodiment lit by passing a rated current (20 mA) So compared to a configuration without the heat exhaust member, it was confirmed that the substrate temperature can be reduced 10 ° C. to 20 ° C..

又、既述のように複数の排熱部材4がなした井桁格子の目の中央部に対向して各LED7が配設されているので、一つのLED7を囲むように位置している縦横の排熱部材4と、これが囲んだLED7までの距離は等しい。 Further, since opposite to each LED7 are arranged in the central portion of the eye curb lattice without a plurality of heat exhaust member 4 as described above, the vertical and horizontal are positioned so as to surround the one LED7 the distance between the heat exhaust member 4, to LED7 this is enclosed equal. そのため、各LED7から排熱部材4への放熱のばらつきが抑制される。 Therefore, variations in the heat radiation is prevented from each LED7 to heat exhaust member 4. これに伴い、各LED7の温度のばらつきが抑制されるので、結果的に各LED7の発光輝度のばらつきも抑制できる。 Accordingly, variation in the temperature of each LED7 is suppressed, it can be consequently suppressed even dispersion of light emission luminance of each LED7.

図3及び図4は本発明の第2実施形態を示している。 Figures 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. 第2実施形態は、以下説明する事項以外は第1実施形態と同じ構成であるので、同じ構成部分については第1実施形態と同一符号を付してその説明を省略する。 The second embodiment, except the matters described below is omitted because it is the same configuration as the first embodiment, the same component parts thereof will be denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.

第2実施形態では、井桁格子状に組み合わされる複数の排熱部材4を基板部3に埋設するのではなく、基板部3のLED実装面(第1実装面)とは反対側の面、つまり、基板部3の第2の面3bに、排熱部材4が接着止により配設されている。 In the second embodiment, instead of embedding a plurality of heat exhaust member 4 to be combined in parallel crosses grid pattern on the substrate 3, the surface opposite to the LED mounting surface of the substrate part 3 (first mounting surface), i.e. , the second surface 3b of the substrate 3, the exhaust heat member 4 is disposed by adhesion stopped. そのため、排熱部材4の両方の端部4a間の部位、つまり、第2の枠体16内に位置された中間部は、第2の封止部材20で埋められている。 Therefore, the site between both of the ends 4a of the heat exhaust member 4, i.e., an intermediate portion which is located within the second frame 16 is filled with the second sealing member 20.

又、基板部3の周面3cに対して突出された排熱部材4の端部4aを納める溝22aが放熱部材22に形成されている。 Also, grooves 22a to pay end 4a of the heat exhaust member 4 that projects with respect to the peripheral surface 3c of the base plate 3 is formed on the heat dissipation member 22. この溝22aの底面に端部4aが接した状態に固定されている。 End 4a is fixed in a state of contact with the bottom surface of the groove 22a.

更に、第2実施形態では、図3において上下方向に延びる排熱部材4に対向させて各LED7が基板2の第1の面3aに配設されている。 Further, in the second embodiment, the exhaust heat member 4 each to face the LED7 extending in the vertical direction in FIG. 3 is disposed on the first surface 3a of the substrate 2. なお、これに代えて、各LED7の配置は、縦横の排熱部材4の交差部に対向させて配設することもできるとともに、第1実施形態と同じに隣り合った排熱部材4間に対向させた配置とすることもできる。 Instead of this, the arrangement of each LED7, together may be disposed to face the intersection of the exhaust heat member 4 aspect, between heat exhaust member 4 adjacent to the same as the first embodiment It may be the arrangement that are opposed.

第2実施形態の構成は以上説明した事項以外は第1実施形態と同じである。 Configuration of the second embodiment except for the aspects described above is the same as the first embodiment. したがって、第2実施形態は、第1実施形態で既に説明した理由によって本発明の課題を解決できる。 Therefore, the second embodiment can solve the problem of the present invention for the reasons already described in the first embodiment.

しかも、第2実施形態では、排熱部材4を第2の面3bに格子状に配設したことにより、第1の面3aの平坦度が保証され易い。 Moreover, in the second embodiment, by which is arranged in a lattice waste heat member 4 and the second face 3b, easy flatness of the first face 3a is ensured. 又、排熱部材4に対向させて各LED7を配設したので、第2の面3b側からの光りの取出し性は低下するものの、各LED7から基板部3を経て排熱部材4に効率よく熱を取出して、それを排出できる点で好ましい。 Further, since the arranged respective LED7 to face the heat exhaust member 4, although extraction of the light from the second surface 3b side is reduced, efficiently heat exhaust member 4 through the substrate 3 from each LED7 take out the heat, preferable in that it can discharge it.

なお、本発明は前記各実施形態には制約されない。 The present invention is said to embodiments not limited. 例えば、基板部3を非透光性の絶縁材料性として片面発光させる照明装置とする場合には、第2の枠体16及び第2の封止部材20を省略して実施すればよい。 For example, in the case of a lighting device for single-sided light emitting substrate unit 3 as an insulating material of the non-light-transmitting may be performed by omitting the second frame 16 and the second sealing member 20. 又、LED7の発光色をそのまま利用して照射することで両面発光をさせる場合に、第1の封止部材18には蛍光体を混ぜなくてもよいとともに、第2の枠体16及び第2の封止部材20を省略して実施できる。 Further, in the case of a dual emission by irradiating directly utilizing the luminescent color of the LEDs 7, with or without mixing a phosphor in the first sealing member 18, and the second frame 16 second It can be carried out omitting the sealing member 20.

本発明の第1実施形態に係る照明装置を一部切欠いた状態で示す正面図。 Front view illustrating a state where the lighting device lacking a part cut according to a first embodiment of the present invention. 図1中矢印F2−F2線に沿って示す照明装置の断面図。 Sectional view of the lighting apparatus shown along arrow in FIG. 1 line F2-F2. 本発明の第2実施形態に係る照明装置を一部切欠いた状態で示す正面図。 Front view illustrating a state where the lighting device lacking a part cut according to a second embodiment of the present invention. 図3中矢印F4−F4線に沿って示す照明装置の断面図。 Sectional view of the lighting apparatus shown along the arrows in FIG. 3 line F4-F4.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…照明装置、2…基板、3…基板部、3a…基板部の第1の面、3b…基板部の第2の面、3c…基板部の周面、4…排熱部材、4a…排熱部材の端部、7…LED(半導体発光素子)、11…ボンディングワイヤ(電気導体) 1 ... lighting apparatus, 2 ... substrate, 3 ... substrate portion first face, 3b ... second surface of the substrate portion of 3a ... substrate portion, 3c ... circumferential surface of the substrate section, 4 ... heat exhaust member, 4a ... end of the heat exhaust member, 7 ... LED (semiconductor light emitting element), 11 ... bonding wire (electrical conductor)

Claims (3)

  1. 第1の面及びこの面に平行な第2の面とこれら両面にわたる周面を有した電気絶縁性の基板部、及びこの基板部より熱伝導率が高い材料で形成されるとともに前記周面に対して突出する端部を有して前記第2の面又は前記基板部の内部に配設された複数の排熱部材を備える基板と; The first surface and electrically insulating substrate section having a circumferential surface over the second surface and these two sides parallel to this plane, and the circumferential surface with thermal conductivity are formed in high material than the substrate portion a substrate comprising a plurality of heat exhaust member disposed inside of the second surface or the substrate portion has an end portion that protrudes against;
    素子電極を有して前記第1の面に配設された複数の半導体発光素子と; A plurality of semiconductor light emitting element disposed on the first surface having an element electrode;
    前記素子電極に接続されて前記半導体発光素子同士を電気的に接続した電気導体と; Electrical conductors electrically connected to said semiconductor light emitting devices from each other are connected to the device electrodes;
    を具備したことを特徴とする照明装置。 Lighting apparatus characterized by comprising a.
  2. 前記基板部が透光性の電気絶縁材で作られているとともに、前記複数の排熱部材が格子状に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the substrate portion with is made of a transparent electrically insulating material, said plurality of heat exhaust member is characterized in that it is arranged in a grid.
  3. 前記半導体発光素子が隣り合った前記排熱部材間に対向して配設されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, characterized in that facing is disposed between the semiconductor light emitting element and the is adjacent heat exhaust member.
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