JP2023044026A - 車両用照明装置、および車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】封止部の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分がワイヤ配線の接続位置に到達するのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供する。【解決手段】実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられ、実装パッド２１ａ１と、実装パッド２１ａ１に接続された接続バッド２１ａ２と、を含む配線パターン２１ａを有する基板２１と；接合材を用いて、実装パッド２１ａ１に接合されたチップ状の発光素子２２と；発光素子２２の電極と、接続バッド２１ａ２と、に接続されたワイヤ配線２１ｂと；発光素子２２と、ワイヤ配線２１ｂと、を覆う封止部と；発光素子２２から食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂが接続バッド２１ａ２に接続される位置に到達するのを抑制する抑制部と；を具備している。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、車両用照明装置、および車両用灯具に関する。
省エネルギー化や長寿命化などの観点から、フィラメントを備えた車両用照明装置に代えて発光ダイオードを備えた車両用照明装置の普及が進んでいる。例えば、ソケットと、ソケットの一方の端部側に設けられ、チップ状の発光ダイオードが実装された基板と、を備えた車両用照明装置が提案されている。発光ダイオードは、基板に設けられた実装パッド（アイランドパターンなどとも称される）に接合され、発光ダイオードの上面に設けられた電極と、基板に設けられた接続パッドとがワイヤ配線により電気的に接続される。また、発光ダイオードとワイヤ配線とを囲む枠部と、枠部の内側に設けられ、発光ダイオードとワイヤ配線とを覆う封止部と、が設けられている。
ここで、発光ダイオードが点灯すると熱が発生して、封止部が膨張する。点灯した発光ダイオードが消灯すると、封止部の温度が下がり、封止部が収縮する。そのため、発光ダイオードの点灯と消灯に伴い、封止部に熱変形（温度変化による膨張と収縮）が生じる。封止部に熱変形が生じると、封止部に覆われている発光ダイオードとワイヤ配線に応力が発生する。
また、車両用照明装置の場合には、雰囲気温度の変化が大きい（例えば、－４０℃～８５℃の範囲）。さらに、近年においては、車両用照明装置の高光束化が求められており、発光ダイオードに流れる電流の値が大きくなる傾向にある。発光ダイオードに流れる電流の値が大きくなると、点灯時に発生する熱が増える。そのため、封止部の熱変形量がさらに大きくなり、発光ダイオードとワイヤ配線に発生する応力がさらに大きくなる場合がある。
発光ダイオードとワイヤ配線に発生する応力が大きくなると、発光ダイオードが剥離したり、ワイヤ配線が断線したり、ワイヤ配線の接続部分が剥離したりするおそれがある。
この場合、封止部の熱変形量は、封止部の中心から離れるほど大きくなるので、封止部の大きさを小さくすれば、封止部の熱変形量を小さくすることができ、ひいては、発光ダイオードとワイヤ配線に発生する応力を小さくすることができる。例えば、発光ダイオードとワイヤ配線とが設けられる領域を小さくすれば、封止部の大きさを小さくすることができる。
ところが、発光ダイオードとワイヤ配線とが設けられる領域を小さくすると、ワイヤ配線が接続パッドに接続される位置（ワイヤ配線の接続位置）と、発光ダイオードとの間の距離が短くなる。
ここで、一般的には、発光ダイオードは、ダイアタッチ材やダイアタッチシートなどの接合材を用いて実装パッドに接合される。そのため、ワイヤ配線の接続位置と、発光ダイオードとの間の距離が短くなると、発光ダイオードを実装パッドに接合した際に食み出した接合材の成分が、ワイヤ配線の接続位置に到達し易くなる。ワイヤ配線は、発光ダイオードの接合の後に、ワイヤボンディング法を用いて接続パッドに接続される。そのため、食み出した接合材の成分が、ワイヤ配線の接続位置に到達すると、ワイヤ配線の接続が困難となる。
そこで、封止部の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分がワイヤ配線の接続位置に到達するのを抑制することができる技術の開発が望まれていた。
特開２０１３－１３７９５９号公報
本発明が解決しようとする課題は、封止部の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分がワイヤ配線の接続位置に到達するのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することである。
実施形態に係る車両用照明装置は、ソケットと；前記ソケットの一方の端部側に設けられ、実装パッドと、前記実装パッドに接続された接続バッドと、を含む配線パターンを有する基板と；接合材を用いて、前記実装パッドに接合されたチップ状の発光素子と；前記発光素子の電極と、前記接続バッドと、に接続されたワイヤ配線と；前記発光素子と、前記ワイヤ配線と、を覆う封止部と；前記発光素子から食み出した前記接合材の成分が、前記ワイヤ配線が前記接続バッドに接続される位置に到達するのを抑制する抑制部と；を具備している。
本発明の実施形態によれば、封止部の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分がワイヤ配線の接続位置に到達するのを抑制することができる車両用照明装置、および車両用灯具を提供することができる。
本実施の形態に係る車両用照明装置を例示するための模式分解図である。 図１における車両用照明装置のＡ－Ａ線断面図である。 比較例に係るワイヤ配線と配線パターンとの接続を例示するための模式平面図である。 （ａ）は、抑制部を例示するための模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。 （ａ）は、他の実施形態に係る抑制部を例示するための模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＣ－Ｃ線断面図である。 （ａ）は、他の実施形態に係る抑制部を例示するための模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＤ－Ｄ線断面図である。 車両用灯具を例示するための模式部分断面図である。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成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。
（車両用照明装置）
本実施の形態に係る車両用照明装置１は、例えば、自動車や鉄道車両などに設けることができる。自動車に設けられる車両用照明装置１としては、例えば、フロントコンビネーションライト（例えば、デイタイムランニングランプ（ＤＲＬ：Daytime Running Lamp）、ポジションランプ、ターンシグナルランプなどが適宜組み合わされたもの）や、リアコンビネーションライト（例えば、ストップランプ、テールランプ、ターンシグナルランプ、バックランプ、フォグランプなどが適宜組み合わされたもの）などに用いられるものを例示することができる。ただし、車両用照明装置１の用途は、これらに限定されるわけではない。
図１は、本実施の形態に係る車両用照明装置１を例示するための模式分解図である。
図２は、図１における車両用照明装置１のＡ－Ａ線断面図である。
図１および図２に示すように、車両用照明装置１には、例えば、ソケット１０、発光モジュール２０、給電部３０、および伝熱部４０が設けられている。
ソケット１０は、例えば、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５を有する。
装着部１１は、フランジ１３の、放熱フィン１４が設けられる側とは反対側の面に設けられる。装着部１１の外形形状は、柱状とすることができる。装着部１１の外形形状は、例えば、円柱状である。装着部１１は、例えば、フランジ１３側とは反対側の端部に開口する凹部１１ａを有する。
バヨネット１２は、例えば、装着部１１の側面に設けられる。バヨネット１２は、車両用照明装置１の外側に向けて突出している。バヨネット１２は、フランジ１３と対向している。バヨネット１２は、複数設けることができる。バヨネット１２は、車両用照明装置１を、例えば、後述する車両用灯具１００の筐体１０１に装着する際に用いられる。バヨネット１２は、ツイストロックに用いることができる。
フランジ１３は、例えば、板状を呈している。フランジ１３は、例えば、略円板状を呈している。フランジ１３の側面は、バヨネット１２の側面よりも車両用照明装置１の外方に位置している。
放熱フィン１４は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けられる。放熱フィン１４は、少なくとも１つ設けることができる。例えば、図２に示すように、ソケット１０には複数の放熱フィン１４を設けることができる。複数の放熱フィン１４は、所定の方向に並べて設けることができる。放熱フィン１４は、例えば、板状、または筒状を呈している。
コネクタホルダ１５は、フランジ１３の、装着部１１側とは反対側に設けられている。コネクタホルダ１５は、放熱フィン１４と並べて設けることができる。コネクタホルダ１５は、筒状を呈し、内部にシール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が挿入される。
ソケット１０は、発光モジュール２０、および給電部３０を保持する機能と、発光モジュール２０において発生した熱を外部に伝える機能を有する。そのため、ソケット１０は、熱伝導率の高い材料から形成するのが好ましい。
ソケット１０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。
また、近年においては、ソケット１０は、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができ、且つ、軽量であることが望まれている。そのため、ソケット１０は、例えば、高熱伝導性樹脂から形成することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、樹脂と、無機材料を用いたフィラーと、を含む。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、炭素や酸化アルミニウムなどを用いたフィラーを混合させたものである。高熱伝導性樹脂の熱伝達率は、例えば、８Ｗ／（ｍ・ｋ）～２０Ｗ／（ｍ・ｋ）程度とすることができる。なお、図１および図２に例示をしたソケット１０は、高熱伝導性樹脂から形成されたものである。
高熱伝導性樹脂を含み、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５が一体に成形されたソケット１０とすれば、発光モジュール２０において発生した熱を効率よく放熱することができる。また、ソケット１０の重量を軽くすることができる。この場合、装着部１１、バヨネット１２、フランジ１３、放熱フィン１４、およびコネクタホルダ１５は、射出成形法などを用いて、一体成形することができる。また、インサート成形法を用いて、ソケット１０、給電部３０、および伝熱部４０を一体成形することもできる。
発光モジュール２０（基板２１）は、ソケット１０の一方の端部側に設けられる。
発光モジュール２０は、例えば、基板２１、発光素子２２、枠部２３、封止部２４、および回路素子２５を有する。
基板２１は、例えば、伝熱部４０の上面に接着される。この場合、接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。例えば、接着剤は、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。この場合、基板２１と伝熱部４０との間には、無機材料を用いたフィラーを含む接着層４１が形成される。
基板２１は、板状を呈している。基板２１の平面形状は、例えば、四角形である。基板２１は、例えば、セラミックス（例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど）などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板２１は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したメタルコア基板などであってもよい。発光素子２２の発熱量が多い場合には、放熱の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板２１を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、メタルコア基板などを例示することができる。基板２１は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
また、基板２１の表面には、実装パッド２１ａ１と、実装パッド２１ａ１に接続された接続バッド２１ａ２と、を含む配線パターン２１ａが設けられている（例えば、図４（ａ）などを参照）。配線パターン２１ａは、例えば、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成される。
また、配線パターン２１ａや、後述する膜状の抵抗器などを覆う被覆部を設けることもできる。被覆部は、例えば、ガラス材料を含む。
発光素子２２は、基板２１の上（基板２１の、ソケット１０側とは反対側の面）に設けられている。後述するように、発光素子２２は、ダイアタッチ材やダイアタッチシートなどの接合材を用いて、実装パッド２１ａ１に接合される。発光素子２２は、少なくとも１つ設けることができる。図１および図２に例示をした車両用照明装置１には複数の発光素子２２が設けられている。複数の発光素子２２を設ける場合には、複数の発光素子２２を互いに直列接続することができる。
発光素子２２は、例えば、発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザダイオードなどとすることができる。
発光素子２２は、チップ状の発光素子とすることができる。チップ状の発光素子２２であれば、発光素子２２が設けられる領域を小さくすることができるので、基板２１の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を図ることができる。チップ状の発光素子２２は、ＣＯＢ（Chip On Board）により配線パターン２１ａ（実装パッド２１ａ１）に実装することができる。チップ状の発光素子２２は、例えば、上下電極型の発光素子とすることができる。上下電極型の発光素子２２の上部電極は、ワイヤ配線２１ｂにより配線パターン２１ａ（接続バッド２１ａ２）と電気的に接続することができる。この場合、ワイヤ配線２１ｂは、例えば、ワイヤボンディング法により接続することができる。
なお、ワイヤ配線２１ｂと配線パターン２１ａとの接続に関する詳細は後述する。
発光素子２２の数、大きさ、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく、車両用照明装置１の大きさや用途などに応じて適宜変更することができる。
枠部２３は、基板２１の上に設けられている。枠部２３は、枠状を呈し、基板２１に接着されている。枠部２３は、発光素子２２を囲んでいる。枠部２３は、例えば、樹脂から形成される。樹脂は、例えば、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、ＰＥＴ、ナイロン（Nylon）、ＰＰ(polypropylene)、ＰＥ(polyethylene)、ＰＳ(polystyrene)などの熱可塑性樹脂とすることができる。
枠部２３は、封止部２４の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。そのため、枠部２３は、反射率を向上させるために、酸化チタンの粒子などを含んでいたり、白色の樹脂を含んでいたりすることができる。
また、枠部２３は、省くこともできる。ただし、枠部２３が設けられていれば、発光素子２２から照射された光の利用効率を向上させることができる。また、封止部２４が形成される範囲を小さくすることができるので、発光モジュール２０の小型化、ひいては車両用照明装置１の小型化を図ることができる。
封止部２４は、枠部２３の内側に設けられる。封止部２４は、枠部２３により囲まれた領域を覆うように設けられる。封止部２４は、発光素子２２とワイヤ配線２１ｂを覆うように設けられる。封止部２４は、透光性を有する樹脂を含んでいる。封止部２４は、例えば、枠部２３の内側に樹脂を充填することで形成される。樹脂の充填は、例えば、ディスペンサなどを用いて行われる。充填する樹脂は、例えば、シリコーン樹脂などである。
なお、枠部２３が省かれる場合には、例えば、ドーム状の封止部２４が基板２１の上に形成される。
また、封止部２４には蛍光体を含めることができる。蛍光体は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体）などとすることができる。ただし、蛍光体の種類は、車両用照明装置１の用途などに応じて所定の発光色が得られるように適宜変更することができる。
回路素子２５は、発光素子２２を有する発光回路を構成するために用いられる受動素子または能動素子とすることができる。回路素子２５は、例えば、枠部２３の周辺に設けられ、配線パターン２１ａと電気的に接続される。回路素子２５は、少なくとも１つ設けることができる。
回路素子２５は、例えば、抵抗２５ａ、および保護素子２５ｂとすることができる。
ただし、回路素子２５の種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２を有する発光回路の構成に応じて適宜変更することができる。例えば、回路素子２５は、前述したものの他に、コンデンサ、正特性サーミスタ、負特性サーミスタ、インダクタ、サージアブソーバ、バリスタ、ＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのトランジスタ、集積回路、演算素子などであってもよい。
抵抗２５ａは、基板２１の上に設けられている。抵抗２５ａは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。抵抗２５ａは、例えば、表面実装型の抵抗器、リード線を有する抵抗器（酸化金属皮膜抵抗器）、スクリーン印刷法などを用いて形成された膜状の抵抗器などとすることができる。なお、図１に例示をした抵抗２５ａは、膜状の抵抗器である。
膜状の抵抗器の材料は、例えば、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）である。膜状の抵抗器は、例えば、スクリーン印刷法および焼成法を用いて形成される。抵抗２５ａが膜状の抵抗器であれば、抵抗２５ａと基板２１との接触面積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。また、複数の抵抗２５ａを一度に形成することができる。そのため、生産性を向上させることができる。また、複数の抵抗２５ａにおける抵抗値のばらつきを抑制することができる。
ここで、発光素子２２の順方向電圧特性には、ばらつきがあるので、アノード端子とグランド端子との間の印加電圧を一定にすると、発光素子２２から照射される光の明るさ（光束、輝度、光度、照度）にばらつきが生じる。そのため、発光素子２２から照射される光の明るさが所定の範囲内に収まるように、発光素子２２に直列接続された抵抗２５ａにより、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。この場合、抵抗２５ａの抵抗値を変化させることで、発光素子２２に流れる電流の値が所定の範囲内となるようにする。
抵抗２５ａが表面実装型の抵抗器やリード線を有する抵抗器などの場合には、発光素子２２の順方向電圧特性に応じて適切な抵抗値を有する抵抗２５ａを選択する。抵抗２５ａが膜状の抵抗器の場合には、抵抗２５ａの一部を除去すれば、抵抗値を増加させることができる。例えば、膜状の抵抗器にレーザ光を照射すれば、膜状の抵抗器の一部を容易に除去することができる。なお、抵抗２５ａの数、大きさなどは、例示をしたものに限定されるわけではなく、発光素子２２の数や仕様などに応じて適宜変更することができる。
保護素子２５ｂは、基板２１の上に設けられている。保護素子２５ｂは、配線パターン２１ａと電気的に接続される。保護素子２５ｂは、例えば、逆方向電圧が発光素子２２に印加されないようにするため、および、逆方向からのパルスノイズが発光素子２２に印加されないようにするために設けられる。保護素子２５ｂは、例えば、ダイオードとすることができる。図１に例示をした保護素子２５ｂは、表面実装型のダイオードである。
その他、必要に応じて光学要素を設けることもできる。光学要素は、例えば、封止部２４の上に設けることができる。光学要素は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、導光体などである。
給電部３０は、例えば、複数の給電端子３１、および保持部３２を有する。
複数の給電端子３１は、棒状体とすることができる。複数の給電端子３１は、例えば、所定の方向に並べて設けられる。複数の給電端子３１の一方の端部は、凹部１１ａの底面１１ａ１から突出している。複数の給電端子３１の一方の端部は、基板２１に設けられた配線パターン２１ａと半田付けされる。複数の給電端子３１の他方の端部は、コネクタホルダ１５の孔の内部に露出している。コネクタホルダ１５の孔の内部に露出する複数の給電端子３１には、コネクタ１０５が嵌め合わされる。複数の給電端子３１は、例えば、銅合金などの金属から形成される。なお、複数の給電端子３１の形状、配置、材料などは例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
前述したように、ソケット１０は熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ところが、熱伝導率の高い材料は導電性を有している場合がある。例えば、アルミニウム合金などの金属や、炭素を用いたフィラーを含む高熱伝導性樹脂などは、導電性を有している。そのため、保持部３２は、複数の給電端子３１と、導電性を有するソケット１０との間を絶縁するために設けられている。また、保持部３２は、複数の給電端子３１を保持する機能をも有する。なお、ソケット１０が絶縁性を有する高熱伝導性樹脂（例えば、酸化アルミニウムを用いたフィラーを含む高熱伝導性樹脂など）から形成される場合には、保持部３２を省くことができる。この場合、ソケット１０が複数の給電端子３１を保持する。保持部３２は、例えば、絶縁性を有する樹脂から形成される。保持部３２は、例えば、ソケット１０に設けられた孔に圧入したり、孔の内壁に接着したりすることができる。
伝熱部４０は、板状を呈し、ソケット１０と、発光モジュール２０（基板２１）との間に設けられている。伝熱部４０の上面は、ソケット１０の、発光モジュール２０が設けられる側の端部から露出している。例えば、図２に示すように、伝熱部４０は、凹部１１ａの底面１１ａ１に接着することができる。また、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凹部の内部に、伝熱部４０を接着するようにしてもよい。また、凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凸状の台座の上に、伝熱部４０を接着するようにしてもよい。伝熱部４０とソケット１０とを接着する接着剤は、熱伝導率の高い接着剤とすることが好ましい。例えば、接着剤は、前述した、発光モジュール２０（基板２１）と伝熱部４０とを接着する接着剤と同じとすることができる。
また、インサート成形法により、伝熱部４０とソケット１０を一体に成形することもできる。また、熱伝導グリス（放熱グリス）を含む層を介して、伝熱部４０をソケット１０に取り付けてもよい。熱伝導グリスは、例えば、変性シリコーンに、無機材料を用いたフィラーが混合されたものである。熱伝導グリスの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。
伝熱部４０は、発光モジュール２０において発生した熱をソケット１０に伝えやすくするために設けられる。そのため、伝熱部４０は、熱伝導率の高い材料から形成される。例えば、伝熱部４０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などの金属から形成することができる。
また、発光モジュール２０において発生する熱が多い場合には、少なくとも１つの伝熱フィンをさらに設けることもできる。例えば、伝熱フィンは、板状または柱状を呈し、ソケット１０の内部において、一方の端部を伝熱部４０の下面に設け、他方の端部を放熱フィン１４の近傍に設けることができる。伝熱部４０と伝熱フィンは、一体に形成することができる。
また、例えば、発光モジュール２０において発生する熱が比較的少ない場合、車両用照明装置１の軽量化を図る場合などには、伝熱部４０が省かれる場合がある。また、ソケット１０がアルミニウム合金などの金属から形成される場合などには、伝熱部４０が省かれる。
伝熱部４０を省く場合には、発光モジュール２０（基板２１）が、ソケット１０の端部に接着される。例えば、発光モジュール２０（基板２１）を凹部１１ａの底面１１ａ１に接着したり、発光モジュール２０（基板２１）を凹部１１ａの底面１１ａ１に設けられた凸状の台座の上に接着したりすることができる。例えば、接着剤は、前述した、発光モジュール２０（基板２１）と伝熱部４０とを接着する接着剤と同じとすることができる。
次に、ワイヤ配線２１ｂと配線パターン２１ａとの接続についてさらに説明する。
発光素子２２の点灯と消灯により、封止部２４の温度が変化すると、封止部２４に熱変形（温度変化による膨張と収縮）が生じる。封止部２４に熱変形が生じると、封止部２４に覆われている発光素子２２とワイヤ配線２１ｂに応力が発生する。
この場合、車両用照明装置１が設けられる雰囲気の温度は、例えば、－４０℃～８５℃の範囲で変動する。また、近年においては、車両用照明装置１の高光束化により発光素子２２に流れる電流の値が大きくなり、発光素子２２の発熱量が増加している。雰囲気の温度変化が大きかったり、発光素子２２の発熱量が増加したりすると、封止部２４の熱変形量が大きくなって、発光素子２２とワイヤ配線２１ｂに発生する応力が大きくなる。発光素子２２とワイヤ配線２１ｂに発生する応力が大きくなると、発光素子２２が剥離したり、ワイヤ配線２１ｂが断線したり、ワイヤ配線２１ｂの接続部分が剥離したりするおそれがある。
この場合、封止部２４の熱変形量は、封止部２４の中心から離れるほど大きくなるので、封止部２４の大きさを小さくすれば、熱変形量を小さくすることができ、ひいては、発光素子２２とワイヤ配線２１ｂに発生する応力を小さくすることができる。例えば、発光素子２２とワイヤ配線２１ｂとが設けられる領域を小さくすれば、封止部２４の大きさを小さくすることができる。
図３は、比較例に係るワイヤ配線２１ｂと配線パターン２１ａとの接続を例示するための模式平面図である。
図３に示すように、配線パターン２１ａには、発光素子２２が接合される実装パッド２１ａ１と、ワイヤ配線２１ｂが接続される接続パッド２１ａ２とが設けられている。接続パッド２１ａ２は、実装パッド２１ａ１と一体に設けられている。複数の上下電極型の発光素子２２を直列接続する場合には、一体に設けられた、実装パッド２１ａ１と接続パッド２１ａ２が、複数組設けられる。
ここで、封止部２４の熱変形量を小さくするために封止部２４の大きさを小さくすると、図３に示すように、実装パッド２１ａ１と接続パッド２１ａ２が設けられる領域が小さくなる。そのため、ワイヤ配線２１ｂが接続パッド２１ａ２に接続される位置（ワイヤ配線２１ｂの接続位置）と、発光素子２２との間の距離Ｌが短くなる。
一般的に、発光素子２２は、ダイアタッチ材やダイアタッチシートなどの接合材を用いて実装パッド２１ａ１に接合される。接合材は、ペ－スト状であったり、粘着性を有していたりするため、発光素子２２を実装パッド２１ａ１に接合した際に、接合材の成分２１ａ３が発光素子２２から食み出す場合がある。
図３に示すように、実装パッド２１ａ１と接続パッド２１ａ２とが、単に一体化されていると、食み出した接合材の成分２１ａ３が、接続パッド２１ａ２の上面（ワイヤ配線２１ｂが接続される面）を流れて、ワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達する場合がある。
一般的には、ワイヤ配線２１ｂは、発光素子２２の接合の後に、ワイヤボンディング法を用いて接続パッド２１ａ２に接続される。そのため、食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂの接続位置にあると、ワイヤ配線２１ｂの接続が困難となる。
そこで、本実施の形態に係る車両用照明装置１には、発光素子２２から食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂが接続バッド２１ａ２に接続される位置に到達するのを抑制する抑制部が設けられている。
図４（ａ）は、抑制部２１ａ４を例示するための模式平面図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。
図３において説明した比較例と同様に、接続パッド２１ａ２は、実装パッド２１ａ１と一体に設けられている。ただし、本実施の形態においては、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、凹状を呈する抑制部２１ａ４が、接続パッド２１ａ２に設けられている。抑制部２１ａ４は、接続パッド２１ａ２の実装パッド２１ａ１側の端部と、ワイヤ配線２１ｂが接続バッド２１ａ２に接続される位置との間に設けられている。抑制部２１ａ４は、接続パッド２１ａ２の上面に開口している。抑制部２１ａ４は、接続パッド２１ａ２の厚み方向を貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。接続パッド２１ａ２の上面に垂直な方向から見て、抑制部２１ａ４の一方の端部は、接続パッド２１ａ２の内部に設けられている。抑制部２１ａ４の他方の端部は、接続パッド２１ａ２の周縁の位置にあってもよいし、接続パッド２１ａ２の内部に設けられていてもよい。
発光素子２２から食み出した接合材の成分２１ａ３は、凹状の抑制部２１ａ４の内部に流れ込む。そのため、食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
また、食み出した接合材の成分２１ａ３が接続パッド２１ａ２の上面を流れたとしても、図４（ｂ）に示すように、接合材の成分２１ａ３をワイヤ配線２１ｂの接続位置から離すことができる。
以上に説明した様に、凹状の抑制部２１ａ４が設けられていれば、封止部２４の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分２１ａ３がワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
また、接続パッド２１ａ２と共に抑制部２１ａ４を形成することができるので、製造コストが増加することがない。
図５（ａ）は、他の実施形態に係る抑制部２１ａ５を例示するための模式平面図である。
図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＣ－Ｃ線断面図である。
図３において説明した比較例と同様に、接続パッド２１ａ２は、実装パッド２１ａ１と一体に設けられている。ただし、本実施の形態においては、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、膜状を呈する抑制部２１ａ５が、接続パッド２１ａ２の上に設けられている。抑制部２１ａ５は、接続パッド２１ａ２の上の、ワイヤ配線２１ｂの接続位置を含む領域に設けられていればよい。例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、抑制部２１ａ５は、接続パッド２１ａ２の上の全領域に設けることができる。抑制部２１ａ５は、接続パッド２１ａ２と一体に設けることができる。抑制部２１ａ５の厚みには特に限定はないが、例えば、抑制部２１ａ５の厚みは、接続パッド２１ａ２の厚みと同程度とすることができる。
抑制部２１ａ５の材料は、導電性材料であればよい。ただし、抑制部２１ａ５の材料が接続パッド２１ａ２の材料と同じであれば、抑制部２１ａ５と接続パッド２１ａ２を一緒に形成することができる。例えば、抑制部２１ａ５は、接続パッド２１ａ２の厚みを、実装パッド２１ａ１の厚みよりも厚くすることで形成することができる。一般的に、配線パターン２１ａは、スクリーン印刷法を用いて形成される。そのため、配線パターン２１ａを形成する際に、実装パッド２１ａ１または接続パッド２１ａ２の印刷回数を変えることで、実装パッド２１ａ１または接続パッド２１ａ２の厚みを変えることができる。また、スクリーン印刷法に用いるメタルマスクの一部の厚みを変えて、実装パッド２１ａ１または接続パッド２１ａ２の厚みを変えることもできる。
接続パッド２１ａ２の上に膜状の抑制部２１ａ５が設けられていれば、食み出した接合材の成分２１ａ３が、抑制部２１ａ５の上面に侵入し難くなる。そのため、食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
以上に説明した様に、接続パッド２１ａ２の上に膜状を呈する抑制部２１ａ５が設けられていれば、封止部２４の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分２１ａ３がワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
また、接続パッド２１ａ２の上に導電性を有する抑制部２１ａ５が設けられるので、接続パッド２１ａ２の電気抵抗が増加することもない。
図６（ａ）は、他の実施形態に係る抑制部２１ａ６を例示するための模式平面図である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＤ－Ｄ線断面図である。
図３において説明した比較例と同様に、接続パッド２１ａ２は、実装パッド２１ａ１と一体に設けられている。ただし、本実施の形態においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、凸状を呈する抑制部２１ａ６が、接続パッド２１ａ２の上に設けられている。抑制部２１ａ６は、接続パッド２１ａ２の実装パッド２１ａ１側の端部と、ワイヤ配線２１ｂが接続バッド２１ａ２に接続される位置との間に設けられている。例えば、抑制部２１ａ６は、接続パッド２１ａ２の実装パッド２１ａ１側の端部の位置に設けることができる。抑制部２１ａ６は、線状を呈し、接続パッド２１ａ２が延びる方向と交差する方向に延びている。抑制部２１ａ６は、ドット状を呈し、接続パッド２１ａ２が延びる方向と交差する方向に、複数並べて設けることもできる。抑制部２１ａ６の厚み（高さ）には特に限定はないが、例えば、抑制部２１ａ６の厚みは、接続パッド２１ａ２の厚みよりも厚くすることができる。
抑制部２１ａ６は、例えば、ディスペンサなどを用いて、ガラスレジストや熱硬化性樹脂などを、接続パッド２１ａ２の上に塗布することで形成することができる。
接続パッド２１ａ２の上に、凸状を呈する抑制部２１ａ６が設けられていれば、食み出した接合材の成分２１ａ３が、接続パッド２１ａ２の上面に侵入し難くなる。そのため、食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
以上に説明した様に、凸状を呈する抑制部２１ａ６が設けられていれば、封止部２４の大きさを小さくしても、食み出した接合材の成分２１ａ３がワイヤ配線２１ｂの接続位置に到達するのを抑制することができる。
また、接続パッド２１ａ２の厚みは変わらないので、接続パッド２１ａ２の電気抵抗が増加することもない。
以上に説明した様に、発光素子２２から食み出した接合材の成分２１ａ３が、ワイヤ配線２１ｂが接続バッド２１ａ２に接続される位置に到達するのを抑制する抑制部が設けられていれば、封止部２４の大きさを小さくしても、ワイヤ配線２１ｂの接続が困難となるのを抑制することができる。
また、封止部２４の大きさを小さくすることができるので、発光素子２２とワイヤ配線２１ｂに発生する応力を低減させることができる。そのため、車両用照明装置１の信頼性を向上させることができる。
また、封止部２４の大きさを小さくすることができるので、封止部２４の材料費の低減、ひいては、車両用照明装置１の製造コストの低減を図ることができる。
また、封止部２４の大きさを小さくすることができるので、発光モジュール２０の小型化、ひいては、車両用照明装置１の小型化を図ることができる。
（車両用灯具）
次に、車両用灯具１００について例示する。
なお、以下においては、一例として、車両用灯具１００が自動車に設けられるフロントコンビネーションライトである場合を説明する。ただし、車両用灯具１００は、自動車に設けられるフロントコンビネーションライトに限定されるわけではない。車両用灯具１００は、自動車や鉄道車両などに設けられる車両用灯具であればよい。
図７は、車両用灯具１００を例示するための模式部分断面図である。
図７に示すように、車両用灯具１００は、例えば、車両用照明装置１、筐体１０１、カバー１０２、光学要素１０３、シール部材１０４、およびコネクタ１０５を有する。
筐体１０１には、車両用照明装置１が取り付けられる。筐体１０１は、装着部１１を保持する。筐体１０１は、一方の端部側が開口した箱状を呈している。筐体１０１は、例えば、光を透過しない樹脂などから形成される。筐体１０１の底面には、装着部１１の、バヨネット１２が設けられた部分が挿入される取付孔１０１ａが設けられる。取付孔１０１ａの周縁には、装着部１１に設けられたバヨネット１２が挿入される凹部が設けられる。なお、筐体１０１に取付孔１０１ａが直接設けられる場合を例示したが、取付孔１０１ａを有する取付部材が筐体１０１に設けられていてもよい。
車両用照明装置１を車両用灯具１００に取り付ける際には、装着部１１のバヨネット１２が設けられた部分を取付孔１０１ａに挿入し、車両用照明装置１を回転させる。すると、例えば、取付孔１０１ａの周縁に設けられた嵌合部にバヨネット１２が保持される。この様な取り付け方法は、ツイストロックと呼ばれている。
カバー１０２は、筐体１０１の開口を塞ぐように設けられる。カバー１０２は、透光性樹脂などから形成される。カバー１０２は、レンズなどの機能を有することもできる。
光学要素１０３には、車両用照明装置１から出射した光が入射する。光学要素１０３は、車両用照明装置１から出射した光の反射、拡散、導光、集光、所定の配光パターンの形成などを行う。例えば、図７に例示をした光学要素１０３はリフレクタである。この場合、光学要素１０３は、車両用照明装置１から出射した光を反射して、所定の配光パターンを形成する。
シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１の間に設けられる。シール部材１０４は、環状を呈し、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料から形成される。
車両用照明装置１が車両用灯具１００に取り付けられた際には、シール部材１０４は、フランジ１３と筐体１０１との間に挟まれる。そのため、シール部材１０４により、筐体１０１の内部空間を密閉することができる。また、シール部材１０４の弾性力により、バヨネット１２が筐体１０１に押し付けられる。そのため、車両用照明装置１が、筐体１０１から脱離するのを抑制することができる。
コネクタ１０５は、コネクタホルダ１５の内部に露出している複数の給電端子３１の端部に嵌め合わされる。コネクタ１０５には、図示しない電源などが電気的に接続される。そのため、コネクタ１０５を複数の給電端子３１の端部に嵌め合わせることで、図示しない電源などと、発光素子２２とを電気的に接続することができる。
また、コネクタ１０５には、シール部材１０５ａが設けられている。シール部材１０５ａを有するコネクタ１０５が、コネクタホルダ１５の内部に挿入された際には、コネクタホルダ１５の内部が水密となるように密閉される。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
１ 車両用照明装置、１０ ソケット、２０ 発光モジュール、２１ 基板、２１ａ１ 実装パッド、２１ａ２ 接続パッド、２１ａ３ 接合材の成分、２１ａ４ 抑制部、２１ａ５ 抑制部、２１ａ６ 抑制部、２１ｂ ワイヤ配線、２２ 発光素子、１００ 車両用灯具、１０１ 筐体

Claims (5)

  1. ソケットと；
    前記ソケットの一方の端部側に設けられ、実装パッドと、前記実装パッドに接続された接続バッドと、を含む配線パターンを有する基板と；
    接合材を用いて、前記実装パッドに接合されたチップ状の発光素子と；
    前記発光素子の電極と、前記接続バッドと、に接続されたワイヤ配線と；
    前記発光素子と、前記ワイヤ配線と、を覆う封止部と；
    前記発光素子から食み出した前記接合材の成分が、前記ワイヤ配線が前記接続バッドに接続される位置に到達するのを抑制する抑制部と；
    を具備した車両用照明装置。
  2. 前記抑制部は、凹状を呈し、前記接続パッドの前記実装パッド側の端部と、前記ワイヤ配線が前記接続バッドに接続される位置と、の間に設けられている請求項１記載の車両用照明装置。
  3. 前記抑制部は、膜状を呈し、前記接続パッドの上に設けられている請求項１記載の車両用照明装置。
  4. 前記抑制部は、凸状を呈し、前記接続パッドの前記実装パッド側の端部と、前記ワイヤ配線が前記接続バッドに接続される位置と、の間に設けられている請求項１記載の車両用照明装置。
  5. 請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用照明装置と；
    前記車両用照明装置が取り付けられる筐体と；
    を具備した車両用灯具。
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