JP3128615U - 発光ダイオード - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現。
【解決手段】表面にＬＥＤチップ16を配置した導電性基板12を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材26の本体部28に形成した凹部30内に収納し、以て、上記導電性基板12の底面及び側面が放熱部材26と接触するよう構成した発光ダイオード10。
上記放熱部材は、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属粉末を樹脂に混合して成る絶縁性の高熱伝導性樹脂で構成することができる。また、放熱部材を、アルミニウムで構成しても良い。
【選択図】図１

Description

この考案は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）の発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。

図５は、従来のＬＥＤを示すものであり、このＬＥＤ60は、絶縁基板62の表面に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ64を形成して成る。

上記絶縁基板62の表面には、第１の導体パターン66と第２の導体パターン68とが相互に絶縁状態で被着形成されており、上記リフレクタ64の底面において、ＬＥＤチップ70を第１の導体パターン66にダイボンドすることにより、上記第１の導体パターン66と、ＬＥＤチップ66底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２の導体パターン68と、上記ＬＥＤチップ70上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ72を介して電気的に接続して成る。

上記第１の導体パターン66には第１のリードフレーム74が接続され、第２の導体パターン68には第２のリードフレーム76が接続されている。第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76は、絶縁基板62の表面から側面を通って絶縁基板62の外方へ延設されている。
また、上記絶縁基板62の表面は、先端に凸レンズ部78を有する透光性の蓋部材80によって封止されている。

而して、上記第１のリードフレーム74及び第２のリードフレーム76を介してＬＥＤチップ70に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ70から所定波長の光が発光し、蓋部材80の凸レンズ部78によって集光されて外部へ放射されるようになっている。

上記した従来のＬＥＤ60にあっては、ＬＥＤ60を長時間駆動させたり、発光輝度を高めるために高電流駆動させた場合には、ＬＥＤチップ70が著しく発熱して高温状態となり、ＬＥＤチップ70の熱劣化を生じていた。

本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤチップの発熱を効率良く放熱することができる放熱特性に優れた発光ダイオードを実現することにある。

上記の目的を達成するため、本考案に係る発光ダイオードは、表面にＬＥＤチップを配置した導電性基板を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材の本体部に形成した凹部内に収納し、以て、上記導電性基板の底面及び側面が放熱部材と接触するよう構成したことを特徴とする。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成し、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成しても良い。

上記放熱部材は、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属粉末を樹脂に混合して成る絶縁性の高熱伝導性樹脂で構成することができる。また、アルミニウムで構成しても良い。

本考案の発光ダイオードにあっては、表面にＬＥＤチップを配置した導電性基板を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材の本体部に形成した凹部内に収納すると、導電性基板の底面及び側面が放熱部材と接触するため、ＬＥＤチップの発熱が、導電性基板を介して放熱部材へと伝導して発光ダイオード外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。
上記放熱部材の本体部が、底面及び側周面を有する構造と成した場合に、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を他の放熱部材へと放熱することができる。

以下、図面に基づき、本考案に係るＬＥＤ10の実施形態を説明する。
図１は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す概略断面図、図２は、本考案に係るＬＥＤ10を模式的に示す平面図である。
本考案のＬＥＤ10は、導電性基板12の表面に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部14を形成すると共に、該凹部14の底面にＬＥＤチップ16をダイボンドすることにより、導電性基板12とＬＥＤチップ16底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、上記導電性基板12には貫通孔18が形成されている。
上記ＬＥＤチップ16は、電圧が印加されると所定波長の光を発光し、例えば、窒化ガリウム系半導体結晶で構成されている。

上記導電性基板12の表面には、ＬＥＤチップ16を囲繞するアルミニウム等より成る反射枠20が載置されている。該反射枠20は、その下端から上端に向かって孔径が徐々に拡大する略リング状と成されている。
また、導電性基板12の表面は、先端に凸レンズ部22を有する透光性の蓋部材24によって封止されている。

図１及び図２において、26は放熱部材であり、該放熱部材26は熱伝導性が良好な絶縁材料で構成されており、図３及び図４に示すように、底面28ａ及び側周面28ｂを有する略円盤状の本体部28に、ＬＥＤチップ16の配置された上記導電性基板12を収納するための凹部30を形成すると共に、該凹部30の底面に、一対の貫通孔32ａ，32ｂを形成して成る。
放熱部材26を構成する熱伝導性が良好な絶縁材料としては、例えば、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属粉末を、エポキシ等の樹脂に混合して成る高熱伝導性樹脂が該当する。

図１に示すように、導電性基板12の底面には第１のリード端子34の一端が接続されており、該第１のリード端子34の他端は、放熱部材26の上記貫通孔32ａを通って外部へと導出されている。
また、導電性基板12の貫通孔18及び放熱部材26の貫通孔32ｂには、第２のリード端子36が挿通されており、該第２のリード端子36の一端は、導電性基板12の貫通孔18から突出すると共に、他端は、放熱部材26の貫通孔32ｂを通って外部へと導出されている。尚、導電性基板12の貫通孔18内面と第２のリード端子36間には、ガラス等より成る絶縁層38が介在されており、この結果、導電性基板12と第２のリード端子36間の絶縁性が確保されている。また、第２のリード端子36の一端と、上記ＬＥＤチップ16上面の他方の電極（図示せず）とがボンディングワイヤ40を介して電気的に接続されている。

図１に示すように、放熱部材26の凹部30に上記導電性基板12を収納すると、ＬＥＤチップ16が配置された導電性基板12の底面及び側面が放熱部材26と接触することとなる。

而して、上記第１のリード端子34及び第２のリード端子36を介してＬＥＤチップ16に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ16から所定波長の光が発光し、蓋部材24の凸レンズ部22によって集光されて外部へ放射されるようになっている。

本考案のＬＥＤ10にあっては、表面にＬＥＤチップ16が配置された導電性基板12を、放熱部材26の凹部30内に収納すると、導電性基板12の底面と側面が放熱部材26と接触するため、ＬＥＤチップ16の発熱が、導電性基板12を介して放熱部材26へと伝導してＬＥＤ10外部へ効率良く放熱することができ、放熱特性が良好である。
また、図示は省略するが、放熱部材26の本体部28の底面28ａ及び／又は側周面28ｂを、他の放熱部材に接触させれば、ＬＥＤチップ16の発熱を、放熱部材26を介して、他の放熱部材へと効率良く放熱することができる。

上記においては、放熱部材26を熱伝導性が良好な「絶縁材料」で構成した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、アルミニウム等の熱伝導性が良好な「導電材料」で放熱部材26を構成しても良い。
この場合、導電性基板12と第２のリード端子36間の絶縁性を確保するため、放熱部材26の貫通孔32ｂ内面と第２のリード端子36間にも、上記したガラス等より成る絶縁層38を介在させれば良い。

本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。 本考案に係る発光ダイオードを模式的に示す平面図である。 本発考案に係る放熱部材を模式的に示す概略断面図である。 本発考案に係る放熱部材を模式的に示す平面図である。 従来の発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。

符号の説明

10 発光ダイオード
12 導電性基板
14 導電性基板の凹部
16 ＬＥＤチップ
18 導電性基板の貫通孔
20 反射枠
24 蓋部材
26 放熱部材
28 放熱部材の本体部
30 放熱部材の凹部
32ａ放熱部材の貫通孔
32ｂ放熱部材の貫通孔
34 第１のリード端子
36 第２のリード端子
38 絶縁層
40 ボンディングワイヤ

Claims (4)

1. 表面にＬＥＤチップを配置した導電性基板を、熱伝導性が良好な材料で構成した放熱部材の本体部に形成した凹部内に収納し、以て、上記導電性基板の底面及び側面が放熱部材と接触するよう構成したことを特徴とする発光ダイオード。
2. 上記放熱部材の本体部は、底面及び側周面を有しており、該底面及び／又は側周面を、他の放熱部材に接触させることにより、上記ＬＥＤチップの発熱を放熱可能と成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
3. 上記放熱部材が、熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属粉末を樹脂に混合して成る絶縁性の高熱伝導性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。
4. 上記放熱部材が、アルミニウムで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。

Images