JP2013187400A - ジャンパ線のない発光ダイオードライトモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 ジャンパ線のない発光ダイオードライトモジュールを提供する。
【解決手段】 ジャンパ線のないＬＥＤライトモジュールは、基板および複数のＬＥＤチップを有する。基板は、正極側回路、負極側回路、複数の第１のチップ接続部分、および複数の第２の接続部分を有する。第１および第２のチップ接続部分は、正極側および負極側回路にそれぞれ接続され、各第１のチップ接続部分と、対応する第２のチップ接続部分との間の幅が各ＬＥＤチップの幅より狭くなるように、基板上に並べて交互に配置され、ＬＥＤチップはそれぞれ、対応する第１および第２のチップ接続部分の上に直接取り付けて、正極側および負極側回路に電気的に接続することができる。したがって、ＬＥＤチップと正極側および負極側回路とを接続するためのジャンパ線を除去し、ＬＥＤライトモジュールを出荷または組み立てる際に生じるジャンパ線の破断を回避することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）ライトモジュール、より具体的には、ＬＥＤチップに接続されたジャンパ線がなく、ＬＥＤライトモジュールが圧縮されたり、または衝突したりした際にジャンパ線が破断するという問題を回避するＬＥＤライトモジュールに関する。

ＬＥＤの急速な発展により、ＬＥＤが徐々に従来の電球に取って替わり、ほとんどの照明関連器具向けの光源の照明要素となってきている。ＬＥＤトランジスタにより伝達された光は指向性が高いため、従来のＬＥＤライトモジュールは、単一または複数のＬＥＤチップを光透過性接着剤に埋め込んで作られ、光透過性接着剤を透過して均一な照明効果を生成するため、照明器具に適した点光源または面光源を形成している。単一のＬＥＤチップを有するＬＥＤライトモジュールはＬＥＤポイントライトモジュールと呼ばれる。複数のＬＥＤチップを有するＬＥＤライトモジュールはＬＥＤエリアライトモジュールと呼ばれる。

図７および図８を参照すると、従来のＬＥＤライトモジュールはそれぞれ、基板７０、複数のＬＥＤチップ８０、フレーム９０、および光透過性接着剤層９１を有する。

基板７０は、基板７０上に形成された、正極側回路７１と負極側回路７２とソルダマスク層７３とを有する。ソルダマスク層７３は、正極側回路７１および負極側回路７２を部分的にマスクするため、正極側回路７１および負極側回路７２の露出部分は複数の電気接点７１１、７２１を形成する。

少なくとも１つのＬＥＤチップ８０は、基板７０のソルダマスク層７３上に確実に取り付けられ、少なくとも１つのＬＥＤチップ８０上に取り付けられた２つの金属ジャンパ線８１が、正極側回路７１および負極側回路７２のそれぞれの電気接点７１１、７２１に電気的に接続される。

フレーム９０は、少なくとも１つのＬＥＤチップ８０を囲むように基板７０のソルダマスク層７３上に取り付けられる。光透過性接着剤層９１は、少なくとも１つのＬＥＤチップ８０を覆うようにフレーム９０内に形成される。

少なくとも１つのＬＥＤチップ８０から放射された光を遮断しないように、ＬＥＤライトモジュールには線径の小さい金属ジャンパ線８１を使用する。しかしながら、図９を参照すると、光透過性接着剤層９１の硬度が低いため、ＬＥＤライトモジュールが出荷されたり、または照明器具に組み立てられたりして、光透過性接着剤層９１が不注意により押しつぶされた際、光透過性接着剤層９１内部の金属ジャンパ線８１は容易に破断する。結果として、破断した金属ジャンパ線８１に接続されたＬＥＤチップ８０は機能しないで発光せず、ＬＥＤライトモジュールは欠陥品となる。さらに、ＬＥＤライトモジュールはパッケージを分解して、破断したジャンパ線８１を修理することができない。よって、ＬＥＤライトモジュールのメーカーは欠陥ＬＥＤライトモジュール全体を廃棄せざるをえない。

本発明の目的は、ＬＥＤライトモジュールの納品および組立の間に容易に生じるジャンパ線の破断を回避するために、ジャンパ線がないＬＥＤライトモジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、ＬＥＤライトモジュールは、基板、少なくとも１つのＬＥＤチップ、フレーム、および光透過性接着剤層を有する。

基板は、正極側回路、負極側回路、少なくとも１つの第１のチップ接続部分、少なくとも１つの第２のチップ接続部分、およびソルダマスク層を有する。

正極側回路は基板の表面上に形成される。

負極側回路は基板の表面上に形成される。

少なくとも１つの第１のチップ接続部分は、基板の表面上に並べて形成され、正極側回路に接続される。

少なくとも１つの第２のチップ接続部分は、基板の表面上に並べて形成され、負極側回路に接続される。少なくとも１つの第２のチップ接続部分および少なくとも１つの第１のチップ接続部分は、基板上、その基板の長手方向に交互に配置される。少なくとも１つの第２のチップ接続部分の各々と、少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つは、第１の間隔をとって配置される。

ソルダマスク層は、少なくとも１つの第１のチップ接続部分、および少なくとも１つの第２のチップ接続部分が部分的に露出して、それぞれ複数の電気接点をそれらの上に形成するように、少なくとも１つの第１のチップ接続部分、および少なくとも１つの第２のチップ接続部分の上に形成され、それらを部分的に覆う。

少なくとも１つのＬＥＤチップの各々の幅は、少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つと、少なくとも１つの第２のチップ接続部分の対応する１つとの間の第１の間隔より広い。少なくとも１つのＬＥＤチップの各々は、少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つの電気接点上、および、少なくとも１つの第２のチップ接続部分の対応する１つの電気接点上に取り付けられる。

フレームは、少なくとも１つのＬＥＤチップを囲むように基板上に取り付けられる。

光透過性接着剤層は、少なくとも１つのＬＥＤチップを覆い、かつ、その中に含むようにフレーム内に取り付けられる。

前述のＬＥＤライトモジュールの少なくとも１つのＬＥＤチップは、第１および第２のチップ接続部分の露出部分上にそれぞれ形成された電気接点上に直接取り付けて、それぞれ対応する第１および第２のチップ接続部分を介して、正極側および負極側回路に電気的に接続することができる。したがって、ＬＥＤライトモジュールの出荷および組立から生じるジャンパ線の破断の問題、および、少なくとも１つのＬＥＤチップから放射された光がジャンパ線によって遮断される問題を解消することができる。

あるいは、ＬＥＤライトモジュールは、基板、複数のＬＥＤチップ、フレーム、および光透過性接着剤層を有する。

基板は、正極側回路、負極側回路、第１のチップ接続部分、第２のチップ接続部分、少なくとも１つの第３のチップ接続部分、およびソルダマスク層を有する。

正極側回路は基板の表面上に形成される。

負極側回路は基板の表面上に形成される。

第１のチップ接続部分は基板の表面上に形成され、正極側回路に接続される。

第２のチップ接続部分は基板の表面上に形成され、負極側回路に接続され、第１のチップ接続部分に対向している。

少なくとも１つの第３のチップ接続部分は、基板上、その基板の長手方向に、第１のチップ接続部分と第２のチップ接続部分との間に、少なくとも１つの第３のチップ接続部分の各隣接した２つの間に間隔をとって、並べて形成される。第１のチップ接続部分および第３のチップ接続部分は、長手方向に、少なくとも１つの第３のチップ接続部分の一方の端部上にその間隔をとって配置される。第２のチップ接続部分および第３のチップ接続部分は、少なくとも１つの第３のチップ接続部分の他方の端部上にその間隔をとって配置される。

第１のチップ接続部分および第２のチップ接続部分が部分的に露出して、それぞれ複数の電気接点をそれらの上に形成するように、また、少なくとも１つの第３のチップ接続部分の各々が、部分的に露出して、その上に２つの対向する電気接点を基板の長手方向に形成するように、ソルダマスク層は、第１のチップ接続部分、第２のチップ接続部分、および少なくとも１つの第３のチップ接続部分の上に形成され、それらを部分的に覆う。

各ＬＥＤチップの幅は上記の間隔より広い。ＬＥＤチップはそれぞれ、第１のチップ接続部分の電気接点および第１のチップ接続部分に隣接した対応する第３のチップ接続部分の電気接点の上、第２のチップ接続部分の電気接点および第２のチップ接続部分に隣接した対応する第３のチップ接続部分の電気接点の上、または、対向する２つの対応する隣接した第３のチップ接続部分の２つの電気接点の上に直接取り付けられるため、ＬＥＤチップが少なくとも１つの第３チップ接続部分を介して電気的に直列接続され、さらに、第１および第２チップ接続部分を介して正極側回路および負極側回路にそれぞれ電気的に接続される。

フレームはＬＥＤチップを囲むように基板上に取り付けられる。

光透過性接着剤層は、ＬＥＤチップを覆い、かつ、その中に含むように、フレーム内に取り付けられる。

前述のＬＥＤライトモジュールのＬＥＤチップは、少なくとも１つの第３のチップ接続部分を介して直列接続され、対応する第１および第２チップ接続部分を介して正極側および負極側回路にそれぞれ電気的に接続される。同様に、ＬＥＤライトモジュールの出荷および組立から生じるジャンパ線の破断の問題、および、少なくとも１つのＬＥＤチップから放射された光がジャンパ線によって遮断される問題を解消することができる。

本発明による、ＬＥＤチップと光透過性接着剤層とフレームとを有しない、ジャンパ線のないＬＥＤライトモジュールの第１の実施形態における上面図である。 複数のＬＥＤチップを上にさらに有する、図１のＬＥＤライトモジュールの上面図である。 図２のＬＥＤライトモジュールの部分側面図である。 フレームと光透過性接着剤層とをさらに有する、図２のＬＥＤライトモジュールの上面図である。 図４のＬＥＤライトモジュールの断面図である。 本発明による、複数のＬＥＤチップが上に取り付けられたジャンパ線のない、ＬＥＤライトモジュールの第２の実施形態における上面図である。 従来のＬＥＤライトモジュールの上面図である。 圧縮力を受けた従来のＬＥＤライトモジュールの断面図である。 ジャンパ線が破断した従来のＬＥＤライトモジュールの断面図である。

図１から図５を参照すると、本発明による、ジャンパ線のないＬＥＤライトモジュールは、基板１０、ソルダマスク層１５、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０、フレーム３０、および光透過性接着剤層３１を有する。

基板１０は、その表面上に形成された、正極側回路１１、負極側回路１２、少なくとも１つの第１のチップ接続部分１３、および少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４を有する。少なくとも１つの第１のチップ接続部分１３は正極側回路１１上に並べて形成され、それに接続される。少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４は、負極側回路１２上に並べて形成され、それに接続され、少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４および第１のチップ接続部分１３は、基板１０上、その基板の長手方向に交互に配置される。少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４の各々と、対応する第１のチップ接続部分１３は、間隔をとって配置される。

少なくとも１つの第１のチップ接続部分１３、および少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４が部分的に露出して、それぞれ複数の電気接点１３１、１４１をそれらの上に形成するように、ソルダマスク層１５は、少なくとも１つの第１のチップ接続部分１３、および少なくとも１つの第２のチップ接続部分１４の上に形成され、それらを部分的に覆う。本実施形態では、ＬＥＤライトモジュールは複数の第１のチップ接続部分１３および複数の第２のチップ接続部分１４を有する。正極側回路１１および負極側回路１２は、基板の長手方向に平行である。第１のチップ接続部分１３は、基板１０上に並べて形成され、正極側回路１１に接続される。第２のチップ接続部分１４は、基板１０上に並べて形成され、負極側回路１２に接続される。第１のチップ接続部分１３の各隣接した２つの間隔は、各第２のチップ接続部分１４の幅より広く、また、各第１のチップ接続部分１３と隣接した第２のチップ接続部分１４との間隔より広いため、各第２のチップ接続部分１４を２つの隣接した第１のチップ接続部分１３の間隔内に収めることができる。

少なくとも１つのＬＥＤチップ２０の各々の幅は、対応する第１のチップ接続部分１３と対応する第２のチップ接続部分１４と間隔より広い。少なくとも１つのＬＥＤチップ２０はそれぞれ、対応する第１のチップ接続部分１３の電気接点１３１および対応する第２のチップ接続部分１４の電気接点１４１の上に取り付けられる。本実施形態では、ＬＥＤライトモジュールは複数のＬＥＤチップ２０を有する。各ＬＥＤチップ２０は、互いに隣接した、対応する第１のチップ接続部分１３および対応する第２のチップ接続部分１４の上に確実に取り付けられる。

フレーム３０はＬＥＤチップ２０を囲むように基板に取り付けられる。光透過性接着剤層３１は、ＬＥＤチップを覆い、かつ、ＬＥＤチップ２０をその中に含むように、フレーム内に取り付けられる。

基板１０はまた、ＬＥＤチップ２０により生じた熱を放散する働きもし、アルミニウム、銅、セラミックまたは銅箔（ＦＲ４）から作られてもよい。基板１０は、絶縁層１０１をさらに有し、その絶縁層１０１の上に、正極側および負極側回路１１、１２ならびに第１および第２のチップ接続部分１３、１４が形成される。

正極側回路１１に接続された各第１のチップ接続部分１３、および隣接する、負極側回路１２に接続された第２のチップ接続部分１４の１つは、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０の各々の幅よりも狭い間隔で並べて配置される。少なくとも１つのＬＥＤチップ２０はそれぞれ、第１のチップ接続部分１３の１つ、および、第１のチップ接続部分１３に隣接し、対応する第２のチップ接続部分１４の上に取り付けられるため、いかなる金属ジャンパ線をも使用せずに正極側回路１１および負極側回路１２を電気的に接続する。

先述の実施形態において、並列接続されたＬＥＤチップを有するＬＥＤライトモジュールと比較するために、以下の実施形態では、直列接続された複数のＬＥＤチップを有するＬＥＤライトモジュールを説明する。図６を参照して、本発明による、ジャンパ線のないＬＥＤライトモジュールの第２の実施形態を説明する。ＬＥＤライトモジュールの基板１０は、第１のチップ接続部分１３、第２のチップ接続部分１４、および少なくとも１つの第３のチップ接続部分１６を有する。第１および第２のチップ接続部分１３、１４は、基板１０上に形成され、それぞれ正極側回路１１および負極側回路１２に接続され、互いに対向している。少なくとも１つの第３のチップ接続部分１６は、基板１０上、その基板の長手方向に、第１のチップ接続部分１３と第２のチップ接続部分１４との間に、少なくとも１つの第３のチップ接続部分１６の各隣接した２つの間に間隔をとって、並べて形成される。第１のチップ接続部分１３および第３のチップ接続部分１６は、長手方向に、第３のチップ接続部分１６の一方の端部上に、間隔をとって配置され、また、第２のチップ接続部分１４および第３のチップ接続部分１６は、第３のチップ接続部分１６の他方の端部上に、間隔をとって配置される。第３のチップ接続部分１６はそれぞれ、ソルダマスク層１５から部分的に露出して、その上に、基板１０の長手方向に、２つの対向する電気接点１６１を形成している。本実施形態では、ＬＥＤライトモジュールは複数の第３のチップ接続部分１６を有する。第３のチップ接続部分１６は、第１のチップ接続部分１３と第２のチップ接続部分１４との間に配置され、基板１０の絶縁層１０１上に形成される。

ＬＥＤチップ２０はそれぞれ、第１のチップ接続部分１３の電気接点、および第１のチップ接続部分１３に隣接した、対応する第３のチップ接続部分１４の電気接点の上、第２のチップ接続部分１４の電気接点、および第２のチップ接続部分１４に隣接した、対応する第３のチップ接続部分１６の電気接点の上、または対向する２つの対応する隣接した第３のチップ接続部分１６の２つの電気接点の上に直接取り付けられるため、ＬＥＤチップ２０は、少なくとも１つの第３のチップ接続部分１６を介して電気的に直列接続され、さらに、第１および第２のチップ接続部分１３、１４を介して、正極側回路１１および負極側回路１２にそれぞれ電気的に接続される。本実施形態では、ＬＥＤライトモジュールは複数の第３のチップ接続部分１６を有する。ＬＥＤチップ２０は、第３のチップ接続部分１６の電気接点上にそれぞれ取り付けられ、第３のチップ接続部分１６を介して電気的に直列接続される。したがって、ＬＥＤチップ２０はまた、金属ジャンパ線を使用せずに、第１、第２および第３のチップ接続部分１３、１４、１６の上に直接取り付けることができる。

ＬＥＤチップ２０は、正極側回路１１および負極側回路１２の第１および第２のチップ接続部分１３、１４と、第３のチップ接続部分１６とに電気的に接続することができる。したがって、ジャンパ線が破断することを回避できるだけでなく、少なくとも１つのＬＥＤチップ２０により放射された光がジャンパ線で遮断される問題も解消できるため、ＬＥＤライトモジュールを出荷および組み立てる際に生じる損傷ならびに光の遮断を低減できる。

１０、７０ 基板
１１、７１ 正極側回路
１２、７２ 負極側回路
１３ 第１のチップ接続部分
１４ 第２のチップ接続部分
１５、７３ ソルダマスク層
１６ 第３のチップ接続部分
２０、８０ ＬＥＤチップ
３０、９０ フレーム
３１、９１ 光透過性接着剤層
８１ 金属ジャンパ線
１０１ 絶縁層
１３１、１４１、１６１、７１１、７２１ 電気接点

Claims (3)

1. 基板であって、
   前記基板の表面上に形成された正極側回路と、
   前記基板の前記表面上に形成された負極側回路と、
   前記基板の前記表面上に並べて形成され、前記正極側回路に接続された少なくとも１つの第１のチップ接続部分と、
   前記基板の前記表面上に並べて形成され、前記負極側回路に接続された少なくとも１つの第２のチップ接続部分であって、前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分、および前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分が、前記基板上、その基板の長手方向に交互に配置され、前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分の各々、および前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つが、第１の間隔で配置される、第２のチップ接続部分と、
   前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分、および前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分の上に形成され、それらを部分的に覆うソルダマスク層であって、前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分、および前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分が部分的に露出して、それぞれ複数の電気接点をそれらの上に形成する、ソルダマスク層と、
   を有する基板と、
   少なくとも１つのＬＥＤチップであって、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの各々の幅が、前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つと前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分の対応する１つとの第１の間隔より広く、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの各々が、前記少なくとも１つの第１のチップ接続部分の対応する１つの前記電気接点上、および前記少なくとも１つの第２のチップ接続部分の対応する１つの前記電気接点上に取り付けられる、ＬＥＤチップと、
   前記少なくとも１つのＬＥＤチップを囲むように、前記基板上に取り付けられたフレームと、
   前記少なくとも１つのＬＥＤチップを覆い、かつ、その中に含むように、前記フレーム内に取り付けられた光透過性接着剤層と、
   を含む、ジャンパ線のない発光ダイオード（ＬＥＤ）ライトモジュール。
2. 複数の第１のチップ接続部分および複数の第２のチップ接続部分を有するＬＥＤライトモジュールであって、
   前記正極側回路および前記負極側回路が前記基板の前記長手方向に平行であり、
   前記第１のチップ接続部分が、前記基板の前記表面上に並べて形成され、前記正極側回路に接続され、
   前記第２のチップ接続部分が、前記基板の前記表面上に並べて形成され、前記負極側回路に接続され、
   前記第２のチップ接続部分および前記第１のチップ接続部分が、前記基板上、その基板の長手方向に交互に配置され、
   各第２のチップ接続部分および対応する第１のチップ接続部分が、前記第１の間隔で配置され、
   前記第１のチップ接続部分の各々の隣接した２つの間の第２の間隔が、各第２のチップ接続部分の幅より、また、各第１のチップ接続部分と前記隣接した第２のチップ接続部分との間の前記第１の間隔より広く、
   前記基板が、アルミニウム、銅、セラミック、または銅箔からなり、さらに絶縁層を有し、前記絶縁層上に、前記正極側回路、前記負極側回路、前記第１のチップ接続部分、および前記第２のチップ接続部分が形成される、
   請求項１に記載のＬＥＤライトモジュール。
3. 基板であって、
   前記基板の表面上に形成された正極側回路と、
   前記基板の前記表面上に形成された負極側回路と、
   前記基板の前記表面上に形成され、前記正極側回路に接続された第１のチップ接続部分と、
   前記基板の前記表面上に形成され、前記負極側回路に接続され、前記第１のチップ接続部分に対向している第２のチップ接続部分と、
   前記基板上、前記基板の長手方向に前記第１のチップ接続部分と前記第２のチップ接続部分との間に、前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分の各隣接した２つの間に間隔をとって並べて形成された少なくとも１つの第３のチップ接続部分であって、前記第１のチップ接続部分および前記第３のチップ接続部分が、前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分の一方の端部上に前記間隔で前記長手方向に配置され、また、前記第２のチップ接続部分および前記第３のチップ接続部分が、前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分の他方の端部上に前記間隔で配置されている、第３のチップ接続部分と、
   前記第１のチップ接続部分、前記第２のチップ接続部分、および前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分の上に形成され、それらを部分的に覆うソルダマスク層であって、前記第１のチップ接続部分および前記第２のチップ接続部分が部分的に露出して、それぞれ２つの電気接点をそれらの上に形成し、前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分の各々が部分的に露出して、その上に２つの対向する電気接点を前記基板の前記長手方向に形成する、ソルダマスク層と、
   を有する基板と、
   複数のＬＥＤチップであって、各ＬＥＤチップの幅が前記間隔より広く、ＬＥＤチップがそれぞれ、前記第１のチップ接続部分の前記電気接点、および前記第１のチップ接続部分に隣接した、対応する第３のチップ接続部分の電気接点の上、前記第２のチップ接続部分の前記電気接点、および前記第２のチップ接続部分に隣接した、対応する第３のチップ接続部分の前記電気接点の上、または、対向する２つの対応する隣接した第３のチップ接続部分の前記２つの電気接点の上に直接取り付けられるため、前記ＬＥＤチップが、前記少なくとも１つの第３のチップ接続部分を介して電気的に直列接続され、さらに前記第１および第２のチップ接続部分を介して、前記正極側回路および前記負極側回路にそれぞれ電気的に接続される、複数のＬＥＤチップと、
   前記ＬＥＤチップを囲むように前記基板上に取り付けられたフレームと、
   前記ＬＥＤチップを覆い、かつ、その中に含むように、前記フレーム内に取り付けられた光透過性接着剤層と、
   を含む、ジャンパ線のないＬＥＤライトモジュール。
   

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