JP2015046236A - 発光装置及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、ベース部材と、複数の半導体発光素子と、実装基板部と、金属板と、接合層と、グリス層と、固定部と、を含む照明装置が提供される。複数の半導体発光素子は、ベース部材と離間する。実装基板部は、ベース部材と複数の半導体発光素子との間に設けられたセラミック基板を含む。金属板は、ベース部材と実装基板部との間に設けられる。金属板は、外縁部と外縁部の内側の内側部とを有する。内側部の最大の長さに対する金属板の厚さの比は、0.042以上である。接合層は、実装基板部と金属板との間に設けられ実装基板部と金属板とを接合する。グリス層は、ベース部材と金属板との間に設けられる。固定部は、金属板の外縁部とベース部材とを固定する。
【選択図】図1
Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る発光装置及び照明装置を例示する模式図である。
図1(a)は平面図である。図1(b)は、図1(a)のA1−A2線断面の一部を例示す断面図である。
図1(a)及び図1(b)に表したように、本実施形態に係る発光装置110は、ベース部材71と、グリス層53と、金属板51と、接合層52と、実装基板部15と、複数の半導体発光素子20と、を含む。発光装置110は、例えば、照明装置210に用いられる。
実装基板部15は、セラミック基板10と、第1金属層11と、第2金属層12と、を含む。
半導体発光素子20は、例えばフリップチップ型のLEDである。
図2(a)は、金属板51を例示する模式的平面図である。図2(b)は、図2(a)のB1−B2断面図である。
図2(a)に例示したように、金属板51は、外縁部51oを有する。外縁部51oは、金属板51の外縁51rに沿って、環状に設けられる。外縁部51oの内側が、内側部51iとなる。
これにより、発光装置110(及び照明装置210)において、高い信頼性が得られる。
この実験では、金属板51の形状は、矩形であり、金属板51の第1長さL01は、76mmであり、金属板51の第2長さL02は、65mmである。内側部51iのX軸方向の長さは、59.6mmであり、内側部51iのY軸方向の長さは、48.6mmである。内側部51iの最大長Lmax(内側部51iの対角線の長さ)は、76.9mmである。そして、金属板51の厚さt51を変えた複数の試料を作製し、これらの試料における反りC51が測定された。金属板51は、銅板である。セラミック基板10は、アルミナ基板である。ベース部材71は、アルミニウム、または、アルミニウム合金である。
この実験では、金属板51の厚さt51が2mmのときに、反りC51は、約0.44mmである。金属板51の厚さt51が3mmのときに、反りC51は、約0.26mmである。金属板51の厚さt51が5mmのときに、反りC51は、約0.12mmである。
図4は、信頼性試験の結果を例示している。図4の軸は、相対的な反りRC1である。相対的な反りRC1は、C51/Lmaxである。相対的な反りRC1は、内側部51iの最大の長さに対する、金属板51の反りの比である。図4の縦軸は、グリス残存面積率RAである。
図5は、信頼性試験の結果を例示している。図5の軸は、相対的な厚さRT1である。相対的な厚さRT1は、t51/Lmaxである。相対的な厚さRT1は、内側部51iの最大の長さ(最大長Lmax)に対する、金属板51の厚さt51の比である。
図6は、発光部40の一部を例示している。
図8(b)は、図8(a)に例示した発光装置及び照明装置のY−Z平面への透視平面図である。
本実施形態は、照明装置に係る。本照明装置は、上記の発光装置を含む。本照明装置は、以下に説明する反射部をさらに含んでも良い。
図10に例示したように、本実施形態に係る照明装置221は、発光装置121と、ベース部材71と、を含む。ベース部材71は、例えば、ベース72と、反射部73と、を含む。この例では、ベース72は、板状である。反射部73は、ベース72の縁に沿って設けられている。ベース72の上に発光装置121が設けられている。反射部73は、発光装置121から出射される光LLを反射する。反射部73により、光LLを所望の方向に向けて効率良く照射できる。ベース72は、発光装置121を保持しつつ、発光装置121で発生する熱を効率良く放熱する。
Claims (10)
- ベース部材と、
前記ベース部材と離間した複数の半導体発光素子と、
前記ベース部材と前記複数の半導体発光素子との間に設けられたセラミック基板を含む実装基板部と、
前記ベース部材と前記実装基板部との間に設けられた金属板であって、外縁部と前記外縁部の内側の内側部とを有し、前記内側部の最大の長さに対する前記金属板の厚さの比は、0.042以上である金属板と、
前記実装基板部と前記金属板との間に設けられ前記実装基板部と前記金属板とを接合する接合層と、
前記ベース部材と前記金属板との間に設けられたグリス層と、
前記金属板の前記外縁部と前記ベース部材とを固定する固定部と、
を備えた照明装置。 - 前記金属板の前記厚さは、4mm以上である請求項1記載の照明装置。
- 前記接合層は、はんだを含む請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記セラミック基板は、第1主面と、前記第1主面とは反対側で前記接合層の側の第2主面と、を有し、
前記実装基板部が、前記第1主面上に設けられ前記複数の半導体発光素子が実装される第1金属層、
前記第2主面上に設けられた前記第2金属層と、
を含み、
前記接合層は、前記第2金属層と前記金属板とを接合する請求項1〜3のいずれか1つに記載の照明装置。 - 前記内側部と前記ベース部材との間の距離は、温度により変化し、前記距離の温度変化は、前記外縁部と前記ベース部材との間の距離の温度変化よりも大きい請求項1〜4のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記内側部の外接矩形は、前記固定部に接する請求項1〜5のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記金属板は、前記外縁部に設けられた貫通孔を有し、
前記固定部の一部は、前記貫通孔を通る請求項1〜6のいずれか1つに記載の照明装置。 - 前記内側部の最大の長さに対する前記金属板の反りの比は、0.28以下である請求項1〜7のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記セラミック基板は、アルミナ基板であり、
前記金属板は、銅板である請求項1〜8のいずれか1つに記載の照明装置。 - ベース部材との間にグリス層を介在した状態で、固定部によって前記ベース部材に固定される発光装置であって、
セラミック基板を含む実装基板部と、
前記実装基板部の一端側に設けられる複数の半導体発光素子と、
前記実装基板部の他端側に設けられるとともに、その他端側が前記グリス層を介して前記ベース部材と熱伝導的に接続される金属板であって、前記固定部によって固定される領域である外縁部と前記外縁部の内側の内側部とを有し、前記内側部の最大の長さに対する前記金属板の厚さの比は、0.042以上である金属板と、
前記実装基板部と前記金属板との間に設けられ前記実装基板部と前記金属板とを接合する接合層と、
を備えた発光装置。
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