JP3152802U - Ｌｅｄのパッケージングおよびそれを応用した直管ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能の大幅向上を可能にしたＬＥＤのパッケージングを提供する。【解決手段】第一連接プロック２０ａは、底部に嵌合溝２１を有する。第二連接ブロック３０は、底部に嵌合溝３１を有する。発光チップ４０は、第一連接ブロック２０ａの頂部に配置され、その電極が導線４１によって第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０に電気的に接続される。固定パッケージ５０は、下半部によって第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０を被覆及び固定し、かつ第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０の底部を露出させ、上半部によって発光チップ４０の回りを囲み、反射マスクを構成する。透明パッケージ６０は、発光チップ４０および導線４１を固定及び密封する。【選択図】図２Ａ

Description

本考案は、ＬＥＤのパッケージングに関し、詳しくは、上半部によって反射マスクを構成し、下半部によって第一連接ブロック、第二連接ブロックおよび第三連接ブロックを被覆及び固定し、第一連接ブロック、第二連接ブロックおよび第三連接ブロックの底面を露出させる固定パッケージを採用するＬＥＤのパッケージングに関するものである。

ＬＥＤは、「高繊細度」、「高輝度」、「無水銀」および「高演色性」などの特色を有し、明度が絶えず向上しているため、早期の指示ランプおよび交通信号ランプから現今の携帯電話および液晶ディスプレイのバックライト光源、自動車用光源、将来に期待されている照明市場までの応用範囲が多様化され、かつ環境保護から求められている無水銀公害に応えることが可能である。しかしながら、ＬＥＤが発光する際、電気エネルギーは一部分が光エネルギーに変換され、一部分が熱エネルギーに変換される。発光に伴って生じる熱エネルギーを除去しなければ、ＬＥＤの使用寿命を短縮し、光変換の効率および演色性に影響を与えてしまうため、ＬＥＤのパッケージング技術の開発において、放熱効果を向上させることが最も突破しなければならない要点である。

図１に示すように、一般のＬＥＤのパッケージングは、基板１１の両側に第一コの字形連接片１２と第二コの字形連接片１３を別々に配置し、第一コの字形連接片１２の頂面に発光チップ１４を配置し、導線１５によって発光チップ１４の電極を第一コの字形連接片１２と第二コの字形連接片１３に電気的に接続し、発光チップ１４の回りに反射マスク１６を配置し、透明パッケージ１７によって発光チップ１４および導線１５を固定及び密封することによって構築されるため、このようなＬＥＤのパッケージングにおいての第一コの字形連接片１２は電気的接続機能を有するだけでなく、発光チップ１４の発光に伴って生じる熱エネルギーを除去可能な機能を有する。しかしながら、放熱径路が長過ぎ（図１中の矢印に示すように吸収した熱が頂面から側面を通って底面まで流れ、そののち放散される）、熱伝導面積が極めて小さいため、発光チップ１４の発光に伴って生じる熱エネルギーを放散しにくい。

本考案の主な目的は、発光チップの発光に伴って生じる熱エネルギーを放散しにくいという先行技術の問題を解決するために、放熱効果を大幅に向上させることを可能にするＬＥＤのパッケージングを提供することである。

本考案のもう一つの目的は、構造強度を増加させることを可能にするＬＥＤのパッケージンを提供することである。

上述の目的を達成するために、本考案によるＬＥＤのパッケージングは、第一連接プロック、第二連接ブロック、発光チップ、固定パッケージおよび透明パッケージを備える。
第一連接プロックは、底部に嵌合溝を有する。
第二連接ブロックは、底部に嵌合溝を有する。
発光チップは、第一連接ブロックの頂部に配置され、その電極が導線によって第一連接ブロックおよび第二連接ブロックに電気的に接続される。
固定パッケージは、下半部によって第一連接ブロックおよび第二連接ブロックを被覆及び固定し、かつ第一連接ブロックおよび第二連接ブロックの底部を露出させ、上半部によって発光チップの回りを囲み、反射マスクを構成する。
透明パッケージは、発光チップおよび導線を固定及び密封する。

本考案による直管ＬＥＤランプの特徴は、複数のＬＥＤのパッケージングが回路板の表面に配置されることである。

回路板は、絶縁板の頂面に形成された回路を有する。回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの第一連接ブロックおよび第二連接ブロックに対応し、溶接防止塗料から被覆されず露出する複数の第一連接シートおよび第二連接シートを有し、かつそれらに対応し、絶縁板の底面に溶接防止塗料から被覆されず露出する複数の放熱シートを有する。放熱シートは表面に絶縁導熱層を有する。第一連接シートとそれに対応する放熱シートとの間は、導熱孔によって連接される。

また、本考案によるＬＥＤのパッケージングは、第一連接プロック、第二連接ブロック、第三連接ブロック、発光チップ、固定パッケージおよび透明パッケージを備えることができる。
第一連接プロックは、底部に嵌合溝を有する。
第二連接ブロックは、底部に嵌合溝を有する。
第三連接ブロックは、底部に嵌合溝を有する。
発光チップは、第一連接ブロックの頂部に配置され、その電極が導線によって第二連接ブロックおよび第三連接ブロックに電気的に接続される。
固定パッケージは、下半部によって第一連接ブロック、第二連接ブロックおよび第三連接ブロックを被覆及び固定し、かつ第一連接ブロック、第二連接ブロックおよび第三連接ブロックの底部を露出させ、上半部によって発光チップの回りを囲み、反射マスクを構成する。
透明パッケージは、発光チップおよび導線を固定及び密封する。

回路板は、絶縁板の頂面に形成された回路を有する。回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの第三連接ブロックおよび第二連接ブロックに対応し、溶接防止塗料から被覆されず露出する複数の第一連接シートおよび第二連接シートを有し、かつそれらに対応し、絶縁板の底面に溶接防止塗料から被覆されず露出する複数の放熱シートを有する。放熱シートは表面に絶縁導熱層を有する。ＬＥＤのパッケージングの第一連接ブロックとそれに対応する放熱シートとの間は、導熱孔によって連接される。

従来のＬＥＤのパッケージングの断面図である。 本考案の第一実施形態によるＬＥＤのパッケージングを示す断面図である。 本考案の第二実施形態によるＬＥＤのパッケージングを示す面図である。 図２Ａおよび図２Ｂ中の３−３線に沿った断面図である。 本考案の第一実施形態によるランプ構造を示す断面図である。 本考案の第二実施形態によるランプ構造を示す面図である。

（第１実施形態）
図２Ａおよび図３に示すように、本考案によるＬＥＤのパッケージングの第１実施形態は、第一連接プロック２０ａ、第二連接ブロック３０、発光チップ４０、固定パッケージ５０および透明パッケージ６０を備える。

第一連接プロック２０ａは、底部に嵌合溝２１を有する。
第二連接ブロック３０は、底部に嵌合溝３１を有する。
発光チップ４０は、第一連接ブロック２０ａの頂部に配置され、その電極が導線４１によって第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０に電気的に接続される。
固定パッケージ５０は、下半部によって第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０を被覆及び固定し、かつ第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０の底部を露出させ、上半部によって発光チップ４０の回りを囲み、反射マスクを構成する。
透明パッケージ６０は、発光チップ４０および導線４１を固定及び密封する。

（第２実施形態）
図２Ｂおよび図３に示すように、熱エネルギーと電気エネルギーの伝導を分離させることによって応用端に電気短絡が生じる可能性を低くするために、本考案によるＬＥＤのパッケージングの第２実施形態は、第一連接プロック２０ｂ、第二連接ブロック３０、第三連接ブロック８０、発光チップ４０、固定パッケージ５０および透明パッケージ６０を備える。

第一連接プロック２０ｂは、底部に嵌合溝２１を有する。
第二連接ブロック３０は、底部に嵌合溝３１を有する。
第三連接ブロック８０は、底部に嵌合溝８１を有する。
発光チップ４０は、第一連接ブロック２１ｂの頂部に配置され、その電極が導線４１によって第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０に電気的に接続される。
固定パッケージ５０は、下半部によって第一連接ブロック２０ｂ、第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０を被覆及び固定し、かつ第一連接ブロック２０ｂ、第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０の底部を露出させ、上半部によって発光チップ４０の回りを囲み、反射マスクを構成する。
透明パッケージ６０は、発光チップ４０および導線４１を固定及び密封する。

上述した構造により、発光チップ４０の発光に伴って生じる熱エネルギーは第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂによって（図中の矢印に示すように）直ちに下へ伝導するため、放熱径路が短いだけでなく熱伝導面積が大きい。従って、発光チップ４０の発光に伴って生じる熱エネルギーを迅速に放出し、光変換および操作の効率を向上させ、使用寿命を延長することが可能である。第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂ、第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０は、固定パッケージ５０によって被覆及び固定され、かつ底部の嵌合溝２１、３１、８１によって被覆程度を向上させるため、全体構造の強度を増加させることが可能である。

本考案によるＬＥＤのパッケージングは、固定パッケージ５０の下半部によって第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂ、第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０を被覆及び固定し、かつ第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂ、第二連接ブロック３０および第三連接ブロック８０の底部を露出させる設計を採用する理由は、第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂの頂面に配置される発光チップ４０に対し、ルートが短く熱伝導面積が大きい放熱径路を構築することによって発光に伴って生じる熱エネルギーを迅速に放出し、構造全体の強度を増加させるからである。従って、本考案は、放熱効果および構造強度を大幅に向上させることが可能である。

しかしながら、放熱効果を大幅に向上させることが可能なＬＥＤのパッケージングを放熱設計が付いていない一般の回路板に配置し、直管ランプを製作する場合には、放熱効果を確実に発揮することができない。それに対し、図４Ａに示すように、本考案による直管ＬＥＤランプの第一実施形態は、前記第一実施形態による複数のＬＥＤのパッケージングが回路板７０ａに配置される。

回路板７０ａは、絶縁板７５の頂面に形成された回路を有する。回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの第一連接ブロック２０ａおよび第二連接ブロック３０に対応し、溶接防止塗料７６から被覆されず露出する複数の第一連接シート７１ａおよび第二連接シート７２を有し、かつそれらに対応し、絶縁板７５の底面に溶接防止塗料から被覆されず露出する複数の放熱シート７３を有する。第一連接シート７１ａとそれに対応する放熱シート７３との間は、導熱孔７４によって連接される。

図４Ｂに示すように、本考案による直管ＬＥＤランプの第二実施形態は、前記第二実施形態による複数のＬＥＤのパッケージングが回路板７０ｂに配置される。

回路板７０ｂは、絶縁板７５の頂面に形成された回路を有する。回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの第三連接ブロック８０および第二連接ブロック３０に対応し、溶接防止塗料７６から被覆されず露出する複数の第一連接シート７１ｂおよび第二連接シート７２を有し、かつそれらに対応し、絶縁板７５の底面に溶接防止塗料７６から被覆されず露出する複数の放熱シート７３を有する。ＬＥＤのパッケージングの第一連接ブロック２０ａとそれに対応する放熱シート７３との間は、導熱孔７４によって連接される。

従って、発光チップ４０の発光に伴って生じる熱エネルギーは、第一連接ブロック２０ａまたは２０ｂによって直ちに下へ伝導し、続いて回路板７０ａの第一連接シート７１ａ、導熱孔７４および放熱シート７３（或いは回路板７０ｂの第一連接シート７１ｂ、導熱孔７４および放熱シート７３）によってさらに下へ伝導するため、ルートが短く熱伝導面積が大きい放熱径路が構築される。従って、発光に伴って生じる熱エネルギーを、回路板７０ａまたは７０ｂを装着した外部構造（図中未表示）に迅速に放出することが可能である。また本考案は、回路板７０ａまたは７０ｂを外部構造に装着する前に放熱シート７３の表面に絶縁導熱層（図中未表示）を配置する。絶縁導熱層は絶縁導熱ゴムである。

１１：基板、１２：第一コの字形連接片、１３：第二コ形連接片、１４：発光チップ、１５：導線、１６：反射マスク、１７：透明パッケージ、２０ａ：第一連接ブロック、２０ｂ：第一連接ブロック、２１：嵌合溝、３０：第二連接ブロック、３１：嵌合溝、４０：発光チップ、４１：導線、５０：固定パッケージ、６０：透明パッケージ、７０ａまたは７０ｂ：回路板、７１ａ、７１ｂ：第一連接シート、７２：第二連接シート、７３：放熱シート、７４：導熱孔、７５：絶縁板、７６：溶接防止塗料、８０：第三連接ブロック、８１：嵌合溝

Claims (16)

1. 第一連接ブロックと、
   第二連接ブロックと、
   前記第一連接ブロックの頂面に配置され、電極が導線によって前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックとに電気的に接続される発光チップと、
   前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックを被覆及び固定し、かつ前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックの底面を露出させる固定パッケージと、
   前記発光チップと導線を固定及び密封する透明パッケージと、
   を備えることを特徴とするＬＥＤのパッケージング。
2. 前記固定パッケージは、下半部によって前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックを被覆及び固定し、上半部によって前記発光チップの周りを囲み、反射マスクを構成することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤのパッケージング。
3. 前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックは、底部に嵌合溝を別々に有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤのパッケージング。
4. 回路板の表面に複数のＬＥＤのパッケージングが配置される直管ＬＥＤランプであって、
   ＬＥＤのパッケージングは、
   第一連接ブロックと、
   第二連接ブロックと、
   前記第一連接ブロックの頂面に配置され、電極が導線によって前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックに電気的に接続される発光チップと、
   前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックを被覆及び固定し、かつ前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックの底面を露出させる固定パッケージと、
   前記発光チップと前記導線を固定及び密封する透明パッケージと、を備え、
   前記回路板は、絶縁板の頂面に形成された回路を有し、前記回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの前記第一連接ブロックおよび前記第二連接ブロックに対応し、複数の第一連接シートおよび第二連接シートを有し、かつそれらに対応し、絶縁板の底面に複数の放熱シートを有し、前記第一連接シートとそれに対応する放熱シートとの間は、導熱孔によって連接されることを特徴とする直管ＬＥＤランプ。
5. 前記固定パッケージは、下半部によって前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックを被覆及び固定し、上半部によって前記発光チップの周りを囲み、反射マスクを構成することを特徴とする請求項４に記載の直管ＬＥＤランプ。
6. 前記第一連接ブロックと前記第二連接ブロックは、底部に嵌合溝を別々に有することを特徴とする請求項４に記載の直管ＬＥＤランプ。
7. 前記第一連接シート、前記第二連接シートおよび前記放熱シートは、溶接防止塗料から被覆されず露出することを特徴とする請求項４に記載の直管ＬＥＤランプ。
8. 前記回路板の前記放熱シートは、表面に絶縁導熱層を有することを特徴とする請求項４に記載の直管ＬＥＤランプ。
9. 第一連接ブロックと、
   第二連接ブロックと、
   第三連接ブロックと、
   前記第一連接ブロックの頂面に配置され、その電極が導線によって前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックとに電気的に接続される発光チップと、
   前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックを被覆及び固定し、かつ前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックの底面を露出させる固定パッケージと、
   前記発光チップと導線を固定及び密封する透明パッケージと、
   を備えることを特徴とするＬＥＤのパッケージング。
10. 前記固定パッケージは、下半部によって前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックを被覆及び固定し、上半部によって前記発光チップの周りを囲み、反射マスクを構成することを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤのパッケージング。
11. 前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックは、底部に嵌合溝を別々に有することを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤのパッケージング。
12. 回路板の表面に複数のＬＥＤのパッケージング構造が配置される直管ＬＥＤランプであって、
    ＬＥＤのパッケージング構造は、
    第一連接ブロックと、
    第二連接ブロックと、
    第三連接ブロックと、
    前記第一連接ブロックの頂面に配置され、その電極が導線によって前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックに電気的に接続される発光チップと、
    前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックを被覆及び固定し、かつ前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックの底面を露出させる固定パッケージと、
    前記発光チップと前記導線を固定及び密封する透明パッケージと、を備え、
    前記回路板は、絶縁板の頂面に形成された回路を有し、前記回路は、複数のＬＥＤのパッケージングの前記第三連接ブロックおよび前記第二連接ブロックに対応し、複数の第一連接シートおよび第二連接シートを有し、かつそれらに対応し、絶縁板の底面に複数の放熱シートを有し、前記ＬＥＤのパッケージングの前記第一連接ブロックとそれに対応する前記放熱シートとの間は、導熱孔によって連接されることを特徴とする直管ＬＥＤランプ。
13. 前記固定パッケージは、下半部によって前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックを被覆及び固定し、上半部によって前記発光チップの周りを囲み、反射マスクを構成することを特徴とする請求項１２に記載の直管ＬＥＤランプ。
14. 前記第一連接ブロック、前記第二連接ブロックと前記第三連接ブロックは、底部に嵌合溝を別々に有することを特徴とする請求項１２に記載の直管ＬＥＤランプ。
15. 前記第一連接シート、前記第二連接シートおよび前記放熱シートは、溶接防止塗料から被覆されず露出することを特徴とする請求項１３に記載の直管ＬＥＤランプ。
16. 前記回路板の前記放熱シートは、表面に絶縁導熱層を有することを特徴とする請求項１２に記載の直管ＬＥＤランプ。

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