JP2014116526A - Substrate, led unit and the same, and lighting device including led unit - Google Patents

Substrate, led unit and the same, and lighting device including led unit Download PDF

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柏原  強
Masahito Yamamoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate which efficiently radiates heat generated by a semiconductor light emitting element, for example, an LED, and to provide an LED unit and the substrate and a lighting device including the LED unit.SOLUTION: A substrate comprises: a base 11 formed by a high heat conductive resin; and multiple electrodes 21 provided on the base 11. The electrodes 21 are formed by copper plates or copper alloy plates. Predetermined spaces are respectively provided at areas between the electrodes 21.

Description

本発明は、基板、LEDユニット及び当該基板、LEDユニットを備えた照明器具に関する。   The present invention relates to a board, an LED unit, and the lighting fixture including the board and the LED unit.

一般家屋、事務所、工場、商店、屋外用等に設置される照明器具の長寿命化や消費電力の抑制を図るため、従来の白熱電球や蛍光灯に代えて、LED照明が用いられるようになってきている。   LED lighting will be used instead of conventional incandescent bulbs and fluorescent lamps in order to extend the life of lighting fixtures installed in general houses, offices, factories, shops, outdoors, etc. and to reduce power consumption. It has become to.

LED照明の寿命はLEDの温度上昇と相関があることが知られている。LEDは、使用時に低電圧大電流をかけて高輝度発光を行うため、発熱によってLEDの劣化が進むとされている。そして、最悪の場合はLEDが損傷を受けることにより、長寿命化を実現することが困難となる。LEDが発熱により損傷を受けることを回避するためには、LEDの半導体部分の温度、即ちジャンクション温度を規定値以下に抑える必要がある。   It is known that the lifetime of LED lighting correlates with an increase in LED temperature. It is said that the LED is deteriorated due to heat generation because the LED emits high luminance light by applying a low voltage and large current during use. In the worst case, the LED is damaged, and it is difficult to realize a long life. In order to avoid the LED from being damaged by heat generation, it is necessary to keep the temperature of the semiconductor portion of the LED, that is, the junction temperature below a specified value.

また、LED照明はLEDチップが小さく、単位面積当りの発熱量が極めて大きくなる。これらの要因から、基板、LEDユニット及び当該基板、LEDユニットを備えた照明器具にあっては、高い放熱性が求められている。   Also, LED lighting has a small LED chip, and the amount of heat generated per unit area is extremely large. From these factors, a substrate, an LED unit, and a lighting fixture including the substrate and the LED unit are required to have high heat dissipation.

特開2010−251248号公報JP 2010-251248 A

しかしながら、図14に示すように一般的なプリント基板100は厚さ35μmの銅箔からなる電極101とエポキシ樹脂からなる基台102等とからなる構成は熱伝導性が不十分であるため、LED103が発生する熱を十分に放熱することができなかった。そのため、LED103のジャンクション温度を規定値以下に抑えることができず、LEDの寿命が短くなるなどの不具合が生じていた。   However, as shown in FIG. 14, a general printed circuit board 100 is composed of an electrode 101 made of a copper foil having a thickness of 35 μm, a base 102 made of an epoxy resin, and the like. The heat generated could not be dissipated sufficiently. For this reason, the junction temperature of the LED 103 cannot be suppressed to a specified value or less, and problems such as shortening the lifetime of the LED have occurred.

そこで、LED照明器具に、特許文献1に開示されているような大型のヒートシンク等を設けることにより、LEDが発生する熱を放熱する構成とし、必要な放熱性を確保していた。一方、ヒートシンク等を設けることにより、LED照明器具の大型化、且つ重量化が避けられなかった。   Therefore, by providing the LED lighting apparatus with a large heat sink as disclosed in Patent Document 1, the heat generated by the LED is radiated to ensure necessary heat dissipation. On the other hand, by providing a heat sink or the like, it is inevitable to increase the size and weight of the LED lighting fixture.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明器具の小型化、且つ軽量化を実現すると共に、LEDが発生する熱を効率良く放熱することができる基板、LEDユニット、及び当該基板、LEDユニットを備えた照明器具を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a reduction in size and weight of a lighting fixture, and an LED unit that can efficiently dissipate heat generated by an LED. Another object of the present invention is to provide a lighting fixture including the substrate and the LED unit.

上記課題を解決するためになされた本発明の基板は、高熱伝導樹脂から形成された基台と、前記基台上に設けられた複数の電極とを有し、前記電極が、銅板、又は銅合金板から形成されると共に、前記電極間に所定の間隔が設けられることを特徴とする。
この構成により、例えば当該基板にLEDを設けた場合、LEDが発生する熱を効率良く放熱することができる。
The board | substrate of this invention made | formed in order to solve the said subject has a base formed from highly heat conductive resin, and the some electrode provided on the said base, The said electrode is a copper plate or copper It is formed from an alloy plate, and a predetermined interval is provided between the electrodes.
With this configuration, for example, when an LED is provided on the substrate, the heat generated by the LED can be efficiently radiated.

また、本発明の基板は、前記基板は前記電極が連結部により連結された電路板と前記基台とを同時成形することにより設けられ、前記同時成形の際に前記連結部が切断されることを特徴とする。
この構成により、熱伝導率が高く、高い放熱性を有する基板を容易な工程により製造することが可能となる。
In the substrate of the present invention, the substrate is provided by simultaneously molding an electric circuit board in which the electrodes are connected by a connecting portion and the base, and the connecting portion is cut during the simultaneous forming. It is characterized by.
With this configuration, a substrate having high thermal conductivity and high heat dissipation can be manufactured by an easy process.

また、本発明の基板は、前記電極が複数列に配列され、隣り合う列の前記電極同士が列方向に相互にずれた位置に配列されることを特徴とする。
この構成により、LEDを配置した場合、LEDから照射される光をより均一化することが可能となる。
In the substrate of the present invention, the electrodes are arranged in a plurality of rows, and the electrodes in adjacent rows are arranged at positions shifted from each other in the row direction.
With this configuration, when the LEDs are arranged, the light emitted from the LEDs can be made more uniform.

また、本発明の基板は、前記電極が階段形状に形成され、前記電極が同一方向に並ぶように配列されることを特徴とする。
この構成により、基板の曲げに対する剛性を向上させることが可能であり、基板の板厚をより薄くすることができる。
Further, the substrate of the present invention is characterized in that the electrodes are formed in a step shape and the electrodes are arranged in the same direction.
With this configuration, the rigidity against bending of the substrate can be improved, and the thickness of the substrate can be further reduced.

また、本発明の半導体発光素子ユニットは、請求項1〜4の何れかに記載の基板と、前記電極間に配置された半導体発光素子と、前記基板に電力を供給する端子台とを有することを特徴とする。
この構成により、半導体発光素子ユニット、即ちLEDユニットは、半導体発光素子であるLEDが発生する熱を効率良く放熱することができる。
Moreover, the semiconductor light emitting element unit of this invention has the board | substrate in any one of Claims 1-4, the semiconductor light emitting element arrange | positioned between the said electrodes, and the terminal block which supplies electric power to the said board | substrate. It is characterized by.
With this configuration, the semiconductor light emitting element unit, that is, the LED unit, can efficiently dissipate heat generated by the LED that is the semiconductor light emitting element.

また、本発明の照明器具は、請求項5記載の半導体発光素子ユニットと、前記半導体発光素子ユニットに固定された金属製の放熱台と、を有することを特徴とする。
この構成により、半導体発光素子、例えばLEDから発生される熱を半導体発光素子ユニットを介して、放熱台へと伝導させ、より効率良く放熱させることが可能となる。
Moreover, the lighting fixture of this invention has the semiconductor light-emitting device unit of Claim 5, and the metal heat radiation stand fixed to the said semiconductor light-emitting device unit, It is characterized by the above-mentioned.
With this configuration, heat generated from a semiconductor light-emitting element, for example, an LED can be conducted to the heat radiating table via the semiconductor light-emitting element unit, and can be radiated more efficiently.

また、本発明の照明器具は、前記放熱台が金属製の照明器具本体に固定されることを特徴とする。
この構成により、半導体発光素子、例えばLEDから発生される熱を半導体発光素子ユニット及び放熱台を介して、照明器具本体へと伝導させることにより、さらに効率良く放熱させることが可能となる。
Moreover, the lighting fixture of this invention is characterized by the said heat sink being fixed to a metal lighting fixture main body.
With this configuration, it is possible to dissipate heat more efficiently by conducting heat generated from a semiconductor light emitting element, for example, an LED, to the luminaire main body through the semiconductor light emitting element unit and the heat radiating stand.

また、本発明の基板の製造方法は、銅板、又は銅合金板から形成され、複数の電極が連結部により連結された電路板を形成する工程と、前記電路板を所定の型枠にセットし、前記所定の型枠内に溶融した高熱伝導樹脂を充填する工程とを有し、前記溶融高熱伝導樹脂を充填する際、前記連結部が切断されることを特徴とする。
この構成により、半導体発光素子であるLEDが発生する熱を効率良く放熱させることができる基板の製造工程を簡易にすると共に、製造コストを低減することができる。
Further, the substrate manufacturing method of the present invention includes a step of forming an electric circuit board formed of a copper plate or a copper alloy plate and having a plurality of electrodes connected by a connecting portion, and the electric circuit board is set in a predetermined formwork. And filling the melted high thermal conductive resin into the predetermined mold, and the filling portion is cut when the molten high thermal conductive resin is filled.
With this configuration, it is possible to simplify the manufacturing process of the substrate that can efficiently dissipate the heat generated by the LED, which is a semiconductor light emitting element, and to reduce the manufacturing cost.

本発明によれば、LED照明が発生する熱を効率良く放熱させることができると共に、LED照明器具の小型化、及び軽量化も実現することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to thermally radiate the heat | fever which LED lighting generate | occur | produces efficiently, it also becomes possible to implement | achieve size reduction and weight reduction of a LED lighting fixture.

本実施形態の基板の全体構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the whole structure of the board | substrate of this embodiment. 本実施形態の基板の部品展開図である。It is a component expanded view of the board | substrate of this embodiment. (a)は本実施形態の基台の第1変形例を示す模式図であり、(b)は本実施形態の基台の第2変形例を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the 1st modification of the base of this embodiment, (b) is a schematic diagram which shows the 2nd modification of the base of this embodiment. (a)は本実施形態の基台の第3変形例を示す模式図であり、(b)は本実施形態の基台の第4変形例を示す模式図であり、(c)は本実施形態の基台の第5変形例を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the 3rd modification of the base of this embodiment, (b) is a schematic diagram which shows the 4th modification of the base of this embodiment, (c) is this implementation. It is a schematic diagram which shows the 5th modification of the base of a form. 本実施形態の電路板の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the electrical circuit board of this embodiment. (a)は本実施形態の電極の第1変形例を示す模式図であり、(b)は本実施形態の電極の第2変形例を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the 1st modification of the electrode of this embodiment, (b) is a schematic diagram which shows the 2nd modification of the electrode of this embodiment. (a)は本実施形態のLEDユニットの全体構成を示した模式図であり、(b)は本実施形態のLEDユニットの部品展開図である。(A) is the schematic diagram which showed the whole structure of the LED unit of this embodiment, (b) is the components expanded view of the LED unit of this embodiment. (a)は本実施形態の照明器具の全体図であり、(b)は本実施形態の照明器具の部分拡大図である。(A) is a whole figure of the lighting fixture of this embodiment, (b) is the elements on larger scale of the lighting fixture of this embodiment. (a)は本実施形態のLEDユニットに放熱台を固着する前の状態を示す模式図であり、(b)は本実施形態のLEDユニットに放熱台を固着した後の状態を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the state before adhering a heat sink to the LED unit of this embodiment, (b) is a schematic diagram which shows the state after adhering the heat sink to the LED unit of this embodiment. is there. 本実施形態の照明器具の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the lighting fixture of this embodiment. 本実施形態のLEDユニットを説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the LED unit of this embodiment. 本実施形態の接続片の一の変形例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating one modification of the connection piece of this embodiment. 本実施形態の接続片の別の変形例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating another modification of the connection piece of this embodiment. 従来技術のLEDユニットを説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the LED unit of a prior art.

以下、本発明の実施形態の基板、LEDユニット及び当該基板、LEDユニットを備えた照明器具を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the board | substrate, LED unit of the embodiment of this invention, the said lighting apparatus provided with the said board | substrate, and LED unit are demonstrated based on drawing.

先ず、本実施形態の基板の構成を図1〜図6に基づいて説明する。尚、図1は、本実施形態の基板の全体構成を示した模式図である。図2は、本実施形態の基板の部品展開図である。   First, the structure of the board | substrate of this embodiment is demonstrated based on FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the substrate of this embodiment. FIG. 2 is a component development view of the board of this embodiment.

基板10は、高熱伝導樹脂から形成された基台11と、基台11上に設けられた複数の電極21を有する。   The substrate 10 includes a base 11 made of a high thermal conductive resin and a plurality of electrodes 21 provided on the base 11.

基台11は、射出成形材料、且つ絶縁材料から形成される。例えば、基台11は、高熱伝導性樹脂から形成されるとよい。本実施形態では、基台11は、図示しない型枠内に、溶融した高熱伝導樹脂を充填することにより形成される。尚、基台11は、電極21が配列されていない側の面を平面とすることも可能である。   The base 11 is formed from an injection molding material and an insulating material. For example, the base 11 is good to be formed from highly heat conductive resin. In the present embodiment, the base 11 is formed by filling molten high heat conductive resin in a mold (not shown). The base 11 may be a flat surface on the side where the electrodes 21 are not arranged.

基台11の変形例として、LEDから照射される光を集光し、平行光とする反射部を同時成形により一体的に設ける構成としてもよい。例えば、基台11の第1変形例として、図3(a)に示す基台11aは、カップ状の反射部12aが突出した構成としてもよい。反射部12aは、基台11aに用いる材料の使用量を抑えることができる。   As a modification of the base 11, a configuration may be adopted in which the light irradiated from the LED is collected and a reflecting portion that is parallel light is integrally provided by simultaneous molding. For example, as a first modification of the base 11, a base 11a shown in FIG. 3A may have a configuration in which a cup-shaped reflecting portion 12a protrudes. The reflection part 12a can suppress the usage-amount of the material used for the base 11a.

また、基台11の第2変形例として、図3(b)に示す基台11bは、カップ状にくり抜いた反射部12bを有する構成としてもよい。反射部12bは、反射部12aのカップ形状より形状が容易であることから、成形金型の製作工程も容易となると共に、製造コストを低減することができる。   As a second modification of the base 11, the base 11 b shown in FIG. 3B may have a configuration having a reflecting portion 12 b cut out in a cup shape. Since the reflecting portion 12b is easier to shape than the cup shape of the reflecting portion 12a, the manufacturing process of the molding die is facilitated and the manufacturing cost can be reduced.

基台11の第3変形例として、図4(a)に示す基台11cは、基台11cの側面13から外方へ突出した係合部14・14を形成する構成とする。係合部14・14は図示しない固定台に係合し、基板10cを固定することができる。そして、基台10cが固定されていることにより後述するLED32をスムーズに半田付けすることが可能となる。   As a third modification of the base 11, a base 11 c shown in FIG. 4A is configured to form engaging portions 14 and 14 that protrude outward from the side surface 13 of the base 11 c. The engaging portions 14 and 14 can engage with a fixing base (not shown) to fix the substrate 10c. And since the base 10c is being fixed, it becomes possible to solder the LED32 mentioned later smoothly.

また、基台11の第4変形例として、図4(b)に示す基台11dは、後述する電極21と係合する突起部15を設ける構成としてもよい。突起部15は、電極21が所定の位置からずれることを防止することができる。   As a fourth modification of the base 11, the base 11 d shown in FIG. 4B may be provided with a protrusion 15 that engages with an electrode 21 described later. The protrusion 15 can prevent the electrode 21 from shifting from a predetermined position.

さらに、基台11の第5変形例として、図4(c)に示す基台11eは、後述する端子台32と保持する保持部16を形成してもよい。保持部16は、端止部32を確実に保持するため、基板10を後述する放熱台41に固定する際、端止部32を外れ難くし、固定作業を容易にする。   Furthermore, as a fifth modification of the base 11, a base 11 e shown in FIG. 4C may form a terminal block 32 to be described later and a holding portion 16 that holds it. In order to securely hold the end stop portion 32, the holding portion 16 makes it difficult to remove the end stop portion 32 when the substrate 10 is fixed to a heat radiating base 41, which will be described later, and facilitates the fixing operation.

電極21は、銅板、又は銅合金板から形成されると共に、電極21間に所定の間隔が設けられる。本実施形態では、電極21は、板厚0.2〜0.4mmの銅板、又は銅合金板から形成される。電極21の左右側面の両側から外側へ突出するように接続片22が形成される。接続片22は、後述するLED31と半田付けされることにより、電極21はLED31と電気的に接続される。   The electrodes 21 are formed from a copper plate or a copper alloy plate, and a predetermined interval is provided between the electrodes 21. In this embodiment, the electrode 21 is formed from a copper plate or a copper alloy plate having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. Connection pieces 22 are formed so as to protrude outward from both sides of the left and right side surfaces of the electrode 21. The connection piece 22 is soldered to the LED 31 described later, whereby the electrode 21 is electrically connected to the LED 31.

また、本実施形態では、電極21は、矩形状に形成される。また、複数の電極21からなる電極21の列は、一の電極21の接続片22と他の電極21の接続片22とが互いに向き合うようにして、基台11上に並列に配置される。尚、電極21は、矩形状でなく、他の形状としてもよく、又は一列のみ配置する構成としてもよい。尚、電極21の裏面側に突出する突出部23を設けてもよい。突出部23は、電極21が所定の位置からずれる不具合を防止する(図5を参照)。   In the present embodiment, the electrode 21 is formed in a rectangular shape. The row of electrodes 21 composed of a plurality of electrodes 21 is arranged in parallel on the base 11 such that the connection pieces 22 of one electrode 21 and the connection pieces 22 of the other electrode 21 face each other. In addition, the electrode 21 may not be a rectangular shape but may have another shape, or a configuration in which only one row is arranged. In addition, you may provide the protrusion part 23 which protrudes in the back surface side of the electrode 21. FIG. The protrusion 23 prevents a problem that the electrode 21 is displaced from a predetermined position (see FIG. 5).

電極21の第1変形例として、図6(a)に示すように、複数の電極21aからなる複数列に配列され、隣り合う列の電極21a・21a同士が列方向にずれた位置に配列される。電極21aの接続片22・22間に半田付けされるLED31が隣り合う列間でずれて配置される構成となり、LED31から照射される光の均一化が図られる。   As a first modification of the electrode 21, as shown in FIG. 6A, the electrodes 21a and 21a in the adjacent rows are arranged in positions shifted in the column direction, arranged in a plurality of rows made up of a plurality of electrodes 21a. The The LED 31 soldered between the connecting pieces 22 and 22 of the electrode 21a is arranged so as to be shifted between adjacent rows, and the light emitted from the LED 31 is made uniform.

電極21の第2変形例として、図6(b)に示すように、電極21bが階段状に形成され、且つ電極21bが同一列に並ぶように配列させ、電極21b同士を離間させて配置する構成とする。具体的には、電極21bは、第1段差部211と、第2段差部212と、第3段差部213とを有し、階段状に形成される。一の電極21bの第1段差部211と他の電極21bの第1段差部211とが同一列に並ぶように配列される。同様に、一の電極21bの第2段差部212と他の電極21bの第2段差部212とも同一列に並ぶように配列される。さらに、一の電極21bの第3段差部213と他の電極21bの第3段差部213とも同一列に並ぶように配列される。即ち一の電極21bと他の電極21bは道路等に敷設されたレンガや外壁等に積まれたコンクリートブロックのように配列される。このような配列により、基板10bの列方向に対する垂直方向の断面において、必ず電極21bを通過する構成になる。この構成により、基板10bの曲げ強度を高めることができ、基板10bの板厚を薄くすることが可能となることから、基板10bの軽量化を図ることができる。   As a second modification of the electrode 21, as shown in FIG. 6 (b), the electrodes 21b are formed in a step shape, and the electrodes 21b are arranged in the same row, and the electrodes 21b are arranged apart from each other. The configuration. Specifically, the electrode 21b includes a first step portion 211, a second step portion 212, and a third step portion 213, and is formed in a step shape. The first step portion 211 of one electrode 21b and the first step portion 211 of the other electrode 21b are arranged in the same row. Similarly, the second stepped portion 212 of one electrode 21b and the second stepped portion 212 of the other electrode 21b are arranged in the same row. Further, the third stepped portion 213 of one electrode 21b and the third stepped portion 213 of the other electrode 21b are arranged in the same row. That is, one electrode 21b and the other electrode 21b are arranged like a concrete block stacked on a brick or an outer wall laid on a road or the like. With such an arrangement, the electrode 21b always passes through a cross section perpendicular to the column direction of the substrate 10b. With this configuration, the bending strength of the substrate 10b can be increased, and the thickness of the substrate 10b can be reduced. Therefore, the weight of the substrate 10b can be reduced.

また、基板10の表面全体に、絶縁層26を設ける構成とすることができる(図11を参照)。例えば、絶縁層26は、基板10の電極21が設けられた側の表面にシルクスクリーン印刷により被着される。本実施形態では、絶縁層26は、電極21の接続片22を除き、基板10の表面全体に形成される。また、絶縁層26として、絶縁性の樹脂が、基板10の電極21が設けられた側の表面を覆う構成とすることも可能である。一方、絶縁層26を設けない構成とすることも可能である。   Further, the insulating layer 26 may be provided over the entire surface of the substrate 10 (see FIG. 11). For example, the insulating layer 26 is deposited by silk screen printing on the surface of the substrate 10 on the side where the electrodes 21 are provided. In the present embodiment, the insulating layer 26 is formed on the entire surface of the substrate 10 except for the connection piece 22 of the electrode 21. Further, as the insulating layer 26, an insulating resin may cover the surface of the substrate 10 on the side where the electrode 21 is provided. On the other hand, a configuration in which the insulating layer 26 is not provided is also possible.

基板10の製造手順の一例について、以下説明する。   An example of the manufacturing procedure of the substrate 10 will be described below.

先ず、図示しない銅板、又は銅合金板をプレス加工し、複数の電極21が連結部24を介して連結された電路板25を成形する。   First, a copper plate or a copper alloy plate (not shown) is pressed to form an electric circuit plate 25 in which a plurality of electrodes 21 are connected via connecting portions 24.

成形された電路板25を図示しない型枠にセットした後、その型枠内に溶融した高熱伝導樹脂を充填し、基台11が形成されることにより、基板10が同時成形される。尚、同時成形の際、電極21間の連結部24は図示しない切断機により切断される。   After the molded electric circuit board 25 is set in a mold (not shown), the molten high heat conductive resin is filled in the mold, and the base 11 is formed, whereby the substrate 10 is simultaneously molded. In the simultaneous molding, the connecting portion 24 between the electrodes 21 is cut by a cutting machine (not shown).

同時成形された基板10の表面にシルクスクリーン印刷により絶縁層26を被着する。本実施形態では、絶縁層26は、電極21の接続片22を除き、基板10の表面全体に被着される。   An insulating layer 26 is deposited on the surface of the simultaneously formed substrate 10 by silk screen printing. In the present embodiment, the insulating layer 26 is deposited on the entire surface of the substrate 10 except for the connection piece 22 of the electrode 21.

次に、本実施形態のLEDユニット30の構成を図7に基づいて説明する。尚、図7(a)は本実施形態のLEDユニット30の全体構成を示した模式図であり、図7(b)は本実施形態のLEDユニット30の部品展開図である。   Next, the structure of the LED unit 30 of this embodiment is demonstrated based on FIG. FIG. 7A is a schematic view showing the overall configuration of the LED unit 30 of the present embodiment, and FIG. 7B is a component development view of the LED unit 30 of the present embodiment.

LEDユニット30は、基板10と、電極21間に配置された半導体発光素子であるLED31と、基板10に電力を供給する端子台32とを有する。   The LED unit 30 includes a substrate 10, an LED 31 that is a semiconductor light emitting element disposed between the electrodes 21, and a terminal block 32 that supplies power to the substrate 10.

LED31は、一般的なLEDチップと、電極21に電気的に接続可能な端子とを有する。ここで、一般的なLEDチップとは、青色LEDの光を黄色蛍光体に通過させることにより白色発光、又は電球色発光させるLEDチップである。また、一般的なLEDチップには、青色、赤色、緑色の3色を混色することにより、白色発光、又は電球色発光させるLEDチップ等も含まれる。さらに、LED31は、一の電極21の接続片22と、他の電極21の接続片22とに半田付けされることにより電気的に接続される。   The LED 31 includes a general LED chip and a terminal that can be electrically connected to the electrode 21. Here, a general LED chip is an LED chip that emits white light or light bulb light by passing blue LED light through a yellow phosphor. Also, general LED chips include LED chips that emit white light or light bulbs by mixing three colors of blue, red, and green. Furthermore, the LED 31 is electrically connected by being soldered to the connection piece 22 of one electrode 21 and the connection piece 22 of the other electrode 21.

端子台32は、電極21と電気的に接続可能な端子33と、図示しない電源と電気的に接続可能な電気コード34と、電気コード34から供給された交流を直流に変換する端子台本体35とを有する。図7に示すように端子台32が基板10の所定の位置に配置され、端子33は電極21と電気的に接続する。   The terminal block 32 includes a terminal 33 that can be electrically connected to the electrode 21, an electric cord 34 that can be electrically connected to a power source (not shown), and a terminal block main body 35 that converts alternating current supplied from the electric cord 34 into direct current. And have. As shown in FIG. 7, the terminal block 32 is disposed at a predetermined position on the substrate 10, and the terminal 33 is electrically connected to the electrode 21.

尚、LEDユニット30はネジ43により後述する放熱台41に固定される。また、LEDユニット30の基台11が放熱台41に密着するようにして固定される。   The LED unit 30 is fixed to a heat radiating table 41 described later with screws 43. Further, the base 11 of the LED unit 30 is fixed so as to be in close contact with the heat radiating base 41.

LEDユニット30の製造手順について、以下説明する。   The manufacturing procedure of the LED unit 30 will be described below.

電極21が設けられる側を表側にして、基板10が図示しない固定台に固定される。そして、LED31の端子が電極21の接続片22・22間に半田付けされる。また端子台32が端子33を電極21に接続するように、基板10の所定の位置に配置される。   The substrate 10 is fixed to a fixed base (not shown) with the side on which the electrode 21 is provided being the front side. Then, the terminal of the LED 31 is soldered between the connection pieces 22 and 22 of the electrode 21. The terminal block 32 is disposed at a predetermined position on the substrate 10 so as to connect the terminal 33 to the electrode 21.

さらに、本実施形態の照明器具40の構成を図8〜図11に基づいて説明する。また、図8(a)は本実施形態の照明器具の全体図であり、図8(b)は本実施形態の照明器具の部分拡大図である。図9(a)は本実施形態のLEDユニットに放熱台を固着する前の状態を示す模式図であり、図9(b)は本実施形態のLEDユニットに放熱台を固着した後の状態を示す模式図である。図10は本実施形態の照明器具の部分断面図である。   Furthermore, the structure of the lighting fixture 40 of this embodiment is demonstrated based on FIGS. Moreover, Fig.8 (a) is a general view of the lighting fixture of this embodiment, FIG.8 (b) is the elements on larger scale of the lighting fixture of this embodiment. FIG. 9A is a schematic diagram showing a state before the heat sink is fixed to the LED unit of the present embodiment, and FIG. 9B is a state after the heat sink is fixed to the LED unit of the present embodiment. It is a schematic diagram shown. FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the lighting fixture of the present embodiment.

照明器具40は、放熱台41が金属製の照明器具本体42に固定される。照明器具40は、例えば天井に設置可能な円板状の照明器具である。   As for the lighting fixture 40, the heat sink 41 is fixed to the metal lighting fixture main body 42. As shown in FIG. The lighting fixture 40 is, for example, a disk-shaped lighting fixture that can be installed on the ceiling.

放熱台41は、金属製、特に熱伝導率が高く、且つ軽量である、アルミニウム製であるとよい。放熱台41には、LEDユニット30が固定される。また、放熱台41は照明器具本体42の所定の位置に固定される。本実施形態では、放熱台41は、放射状に配置される。   The heat radiating table 41 is preferably made of metal, particularly aluminum having high thermal conductivity and light weight. The LED unit 30 is fixed to the heat sink 41. Further, the heat radiating table 41 is fixed at a predetermined position of the lighting fixture main body 42. In this embodiment, the heat sink 41 is arrange | positioned radially.

また、照明器具本体42は、金属製、特に熱伝導率が高く、且つ軽量である、アルミニウム製であるとよい。照明器具本体42は、放熱性を確保し、照明器具の軽量化を図るために、長孔等が設ける構成としてもよい。   The luminaire main body 42 may be made of metal, particularly aluminum having high thermal conductivity and light weight. The luminaire main body 42 may have a configuration in which a long hole or the like is provided in order to ensure heat dissipation and reduce the weight of the luminaire.

照明器具40の製造手順について、以下説明する。   The manufacturing procedure of the lighting fixture 40 will be described below.

LEDユニット30が電極21が配列されていない面、即ち基板10の裏面を密着するように放熱台41に固定される。本実施形態では、LEDユニット30はネジ43により放熱台41に螺合される。基板10の裏面が平面に形成されていることにより、基板10と放熱台41が容易に密着可能である。具体的には、図11に示すように、LED31から発生した熱が、電極21から基台11へと、基台11から放熱台41へと伝導することによって、LEDユニット30の熱伝導率がより向上し、十分な放熱性を確保しやすくなる。   The LED unit 30 is fixed to the heat radiation table 41 so that the surface on which the electrodes 21 are not arranged, that is, the back surface of the substrate 10 is in close contact. In the present embodiment, the LED unit 30 is screwed to the heat radiating table 41 with screws 43. Since the back surface of the substrate 10 is formed into a flat surface, the substrate 10 and the heat radiation table 41 can be easily adhered to each other. Specifically, as shown in FIG. 11, the heat generated from the LED 31 is conducted from the electrode 21 to the base 11 and from the base 11 to the heat radiating base 41, whereby the thermal conductivity of the LED unit 30 is increased. It becomes easier to ensure sufficient heat dissipation.

LEDユニット30が固定された放熱台41は、照明器具本体42に固定される。本実施形態では、放熱台41は、放射状に配置するように照明器具本体42に固定される。   The heat sink 41 to which the LED unit 30 is fixed is fixed to the lighting fixture main body 42. In this embodiment, the heat sink 41 is fixed to the lighting fixture main body 42 so that it may arrange | position radially.

本実施形態の基板10を構成する電極21は、銅板、又は銅合金板から形成され、その板厚が銅箔と比して、極めて大きい。この構成により、LED31が発生する熱が電極21の水平方向だけでなく、垂直方向にも伝導するため、電極21は銅箔からなる電極より熱伝導率が高い。即ち電極21は、熱伝導率が高いため、十分な放熱性を確保できる。   The electrode 21 which comprises the board | substrate 10 of this embodiment is formed from a copper plate or a copper alloy plate, and the plate | board thickness is very large compared with copper foil. With this configuration, the heat generated by the LED 31 is conducted not only in the horizontal direction of the electrode 21 but also in the vertical direction, so that the electrode 21 has a higher thermal conductivity than an electrode made of copper foil. That is, since the electrode 21 has high thermal conductivity, sufficient heat dissipation can be ensured.

また、本実施形態の基板10を構成する基台11は、高熱伝導性樹脂から成形されているため、LED31が発生する熱を効率良く伝導することができ、十分な放熱性を確保することができる。   Moreover, since the base 11 which comprises the board | substrate 10 of this embodiment is shape | molded from highly heat conductive resin, the heat which LED31 generate | occur | produces can be conducted efficiently, and sufficient heat dissipation is ensured. it can.

本実施形態のLEDユニット30は、放熱台41が、LEDから発生される熱を効率良く伝導し、放熱性を高めることが可能となる。また、LEDユニット30は、軽量であるため、照明器具に配置可能な数を増やすことが可能であり、照明器具の発光強度を高めることが可能である。さらに、LEDユニット30は、十分な放熱性を確保しているため、より発光強度が高いLEDを使用することが可能となる。   In the LED unit 30 of the present embodiment, the heat radiating base 41 efficiently conducts heat generated from the LEDs and can improve heat dissipation. Moreover, since the LED unit 30 is lightweight, the number which can be arrange | positioned to a lighting fixture can be increased, and it is possible to raise the emitted light intensity of a lighting fixture. Furthermore, since the LED unit 30 has ensured sufficient heat dissipation, it is possible to use an LED with higher emission intensity.

本実施形態の照明器具40は、放熱台41、及び照明器具本体42がアルミニウム製であることにより、LEDが発生する熱を効率良く伝導することができるため、より確実に放熱することが可能となる。   Since the lighting fixture 40 of this embodiment can conduct the heat | fever which LED generate | occur | produces efficiently because the heat sink 41 and the lighting fixture main body 42 are the products made from aluminum, it is possible to radiate more reliably. Become.

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible within the range of the summary.

本実施形態の基板10は、基台11の電極21が設けられていない面、即ち裏面の形状を凹凸部を設ける構成としてもよい。この凹凸部により、十分な放熱性を確保することができ、放熱台41が不要となる。さらに加えて、凹凸部が設けられた基板10を直接、照明器具本体42に取付することができる。   The substrate 10 of this embodiment may be configured such that the surface of the base 11 on which the electrode 21 is not provided, that is, the shape of the back surface is provided with an uneven portion. Due to the uneven portion, sufficient heat dissipation can be ensured, and the heat radiating table 41 becomes unnecessary. In addition, the substrate 10 provided with the concavo-convex portion can be directly attached to the luminaire main body 42.

図12に示すように、本実施形態の接続片22を、内側へ屈曲させた接続片22aとし、LED31を一の接続片22aと他の接続片22aとの間に圧入する構成としてもよい。接続片22aのバネ特性によりLED31が仮固定される。その後の接続片22aとLED31との半田付けの際におけるLED31のずれを防止することができる。尚、接続片22aとLED31との半田付けを行わない構成とすることも可能である。   As shown in FIG. 12, the connection piece 22 of this embodiment may be a connection piece 22a bent inward, and the LED 31 may be press-fitted between one connection piece 22a and another connection piece 22a. The LED 31 is temporarily fixed by the spring characteristic of the connection piece 22a. It is possible to prevent the LED 31 from being displaced during the subsequent soldering between the connection piece 22a and the LED 31. It is also possible to adopt a configuration in which the connection piece 22a and the LED 31 are not soldered.

図13に示すように、本実施形態の電極21の両側の接続片22・22の一方を、凸部とする構成としてもよい。LED31が所定の傾きをもって半田付けされることによって、LED31の照射方向を任意の方向に傾けることが可能となる。   As shown in FIG. 13, one of the connection pieces 22 and 22 on both sides of the electrode 21 of the present embodiment may be a convex portion. By soldering the LED 31 with a predetermined inclination, the irradiation direction of the LED 31 can be inclined in an arbitrary direction.

また、本実施形態の基板10を同時成形する際、電極21の表面側に基台11の電極21が設けられていない面、即ち裏面の形状を凹凸形状に形成する構成としてもよい。この凹凸形状により、十分な放熱性を確保することができ、放熱台41が不要となり、基板10を直接、照明器具本体42に取付可能となる。   Further, when the substrate 10 of the present embodiment is simultaneously formed, the surface of the base 11 on which the electrode 21 is not provided, that is, the shape of the back surface may be formed in an uneven shape. Due to this uneven shape, sufficient heat dissipation can be ensured, the heat radiation base 41 is not required, and the substrate 10 can be directly attached to the lighting fixture main body 42.

10…基板
11、11a、11b、11c、11d、11e…基台
12a、12b…反射部
13…側面
14…係合部
15…突起部
16…保持部
21、21a、21b…電極
22、22a…接続片
23…突出部
24…連結部
25…電路板
26…絶縁層
30…LEDユニット
31…LED
32…端子台
33…端子
34…電気コード
35…端子台本体
40…照明器具
41…放熱台
42…照明器具本体
100…プリント基板
101…電極
102…基台
103…LED
211…第1段差部
212…第2段差部
213…第3段差部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Board | substrate 11, 11a, 11b, 11c, 11d, 11e ... Base 12a, 12b ... Reflection part 13 ... Side surface 14 ... Engagement part 15 ... Protrusion part 16 ... Holding part 21, 21a, 21b ... Electrode 22, 22a ... Connection piece 23 ... Projection part 24 ... Connection part 25 ... Electric circuit board 26 ... Insulating layer 30 ... LED unit 31 ... LED
32 ... Terminal block 33 ... Terminal 34 ... Electrical cord 35 ... Terminal block body 40 ... Lighting fixture 41 ... Radiation table 42 ... Lighting fixture main body 100 ... Printed circuit board 101 ... Electrode 102 ... Base 103 ... LED
211 ... 1st step part 212 ... 2nd step part 213 ... 3rd step part

Claims (8)

高熱伝導樹脂から形成された基台と、
前記基台上に設けられた複数の電極と、
を有し、
前記電極が、銅板、又は銅合金板から形成されると共に、前記電極間に所定の間隔が設けられることを特徴とする基板。
A base formed from a high thermal conductive resin;
A plurality of electrodes provided on the base;
Have
The substrate is formed of a copper plate or a copper alloy plate, and a predetermined interval is provided between the electrodes.
前記基板は前記電極が連結部により連結された電路板と前記基台とを同時成形することにより設けられ、前記同時成形の際に前記連結部が切断されることを特徴とする請求項1に記載の基板。   2. The board according to claim 1, wherein the substrate is provided by simultaneously molding an electric circuit board in which the electrodes are connected by a connecting portion and the base, and the connecting portion is cut during the simultaneous forming. The substrate described. 前記電極が複数列に配列され、隣り合う列の前記電極同士が列方向に相互にずれた位置に配列されることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の基板。   The substrate according to claim 1, wherein the electrodes are arranged in a plurality of rows, and the electrodes in adjacent rows are arranged at positions shifted from each other in the row direction. 前記電極が階段形状に形成され、前記電極が同一方向に並ぶように配列されることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の基板。   The substrate according to claim 1, wherein the electrodes are formed in a stepped shape, and the electrodes are arranged in the same direction. 請求項1〜4の何れかに記載の基板と、
前記電極間に配置された半導体発光素子と、
前記基板に電力を供給する端子台と、
を有することを特徴とする半導体発光素子ユニット。
A substrate according to any one of claims 1 to 4,
A semiconductor light emitting device disposed between the electrodes;
A terminal block for supplying power to the substrate;
A semiconductor light emitting element unit comprising:
請求項5記載の半導体発光素子ユニットと、
前記半導体発光素子ユニットに固定された金属製の放熱台と、
を有することを特徴とする照明器具。
The semiconductor light-emitting element unit according to claim 5;
A metal heat sink fixed to the semiconductor light emitting element unit;
The lighting fixture characterized by having.
前記放熱台が、金属製の照明器具本体に固定されることを特徴とする請求項6記載の照明器具。   The luminaire according to claim 6, wherein the heat radiating stand is fixed to a metal luminaire main body. 銅板、又は銅合金板から形成され、複数の電極が連結部により連結された電路板を形成する工程と、
前記電路板を所定の型枠にセットし、前記所定の型枠内に溶融した高熱伝導樹脂を充填する工程とを有し、
前記溶融高熱伝導樹脂を充填する際、前記連結部を切断することを特徴とする基板の製造方法。
Forming a circuit board formed of a copper plate or a copper alloy plate and having a plurality of electrodes connected by a connecting portion;
Setting the electrical circuit board in a predetermined mold, and filling the melted high thermal conductive resin in the predetermined mold,
The substrate manufacturing method is characterized in that the connecting portion is cut when the molten high thermal conductive resin is filled.
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