JP3186293U - Ledモジュール及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】放熱・防湿性能に優れ、より安定な発光効果を有し、使用寿命がより長いLEDモジュール及び照明装置を提供する。
【解決手段】放熱可能な基板101と、基板101と一体成形された少なくとも1つの反射カップ102とを備える。基板101上且つ反射カップ102以外の領域に絶縁層103と回路層104とが積層して設けられている。絶縁層103が反射カップ102の外側面に沿って上に向かって延伸して反射カップ102を回路層104から隔離し、反射カップ102の底部に、ボンディングワイヤ106によって回路層104に電気的に接続されるチップ105が設けられている。
【選択図】図1

Description

本考案は、LED照明に関し、特に、LEDモジュール及び照明装置に関する。
LED照明技術の迅速な発展につれて、各種のLED照明設備について、例えば、安定性、使用寿命等に対する要求がますます高くなっている。現在、大部分のLEDモジュールは、基板と、基板上に形成された反射カップと、反射カップに設けられたチップとを備え、従来の基板は、基板本体と、基板本体上に積層して設けられた絶縁層及び回路層とを含み、チップは、直接に反射カップの底部に曝された回路層と接触して、駆動回路との電気接続を実現するようになっている。このようなLEDモジュールにおいて、反射カップと基板との間に生ずる気密性不良の問題は回避できず、水蒸気が反射カップにしみ込みやすく、チップ発光効率の低下を招いてしまい、また、回路層と基板本体との間に絶縁層が設けられており、チップから生じた熱量が速やかに排出されず、このような従来構造のLEDモジュールは、その防湿性が悪く、放熱が不良であり、モジュール全体としての発光効果が不安定になり、使用寿命に影響が及ぶ。
本考案は、従来のLEDモジュールにおいて防湿性が悪く放熱が不良である問題を解決しようとするLEDモジュールを提供することを目的とする。
本考案は、少なくとも1つの上述したLEDモジュールを備える発光部材を含む照明装置を提供することをさらに一つの目的とする。
本考案は、放熱可能な基板と、前記基板と一体成形された少なくとも1つの反射カップと、を備え、前記基板上且つ前記反射カップ以外の領域に絶縁層と回路層とが積層して設けられており、前記絶縁層が前記反射カップの外側面に沿って上に向かって延伸して前記反射カップを前記回路層から隔離し、前記反射カップの底部に、ボンディングワイヤによって前記回路層に電気的に接続されるチップが設けられているLEDモジュールによって実現される。
本考案の好ましい技術方案として、以下のようになる。
前記反射カップの深さは、前記チップの高さに対して2〜10倍である。
前記反射カップは、円錐台形状であり、その内側面と底面との間に90〜150°の夾角が形成されている。
前記反射カップの内側面と底面に金属めっき層が設けられている。
前記反射カップに、蛍光粉が混在した透明ゲルがポッティングされる。
前記反射カップのカップ口にレンズが被せられている。
前記回路層は、銅箔を用いて既定の回路構造によってエッチング又は打抜きで製作される。
前記回路層の表面には金属めっき層、フラックス層又は溶接容易な層が設けられている。
本考案は、少なくとも1つの上述したLEDモジュールを備える発光部材を含む照明装置を更に提供する。
本考案において、基板と反射カップとが一体成形されており、チップが直接に基板と接触して、その生じた熱量が直接に基板を介して排出され、放熱速度が増加したことになり、また、従来のモジュールにおいて、基板に単独で反射カップを設けて、反射カップと基板との間の結合の密着程度に限りがあるので、当然その防水・防湿性能が好ましくなく、本考案の反射カップと基板との一体構造によれば、この問題を完全に回避できると共に、絶縁層が前記反射カップの外側面に沿って上に向かって延伸して前記反射カップを回路層から隔離することによって、回路層と反射カップとの接触による短絡を回避する。このような放熱・防湿性能に優れたLEDモジュールは、より安定な発光効果を有し、使用寿命がより長い。なお、基板と反射カップとの一体成形によって、基板に反射カップを別に設けるプロセスが省略され、生産率の向上、生産コストの低下に有利である。
本考案の実施例に係るLEDモジュールの断面構造模式図である。 本考案の実施例に係るLEDモジュールのプロセス模式図である。 本考案の実施例に係るLEDモジュールのプロセス模式図である。 本考案の実施例に係るLEDモジュールのプロセス模式図である。 本考案の実施例に係るLEDモジュールのプロセス模式図である。 本考案の実施例に係るLEDモジュールのプロセス模式図である。 本考案の実施例に係る照明装置の構造模式図である。
本考案の目的、技術方案及び利点をより明らかにするために、以下、添付図面及び実施例を参照しながら、本考案を更に詳しく説明する。ここで述べた具体的な実施例は、本考案を説明するためのものだけであり、本考案を限定するものではない。
添付の図1を参照し、このLEDモジュールは、放熱機能を有する基板101と、基板101上に位置する少なくとも1つの反射カップ102とを主に備え、基板101と反射カップ102とが一体成形されており、基板101上に、絶縁層103と回路層104とが積層して設けられており、絶縁層103が基板101を回路層104から隔離する。絶縁層103は、回路層104と反射カップ102との接触による短絡を回避するために、反射カップ102の外側面1021に沿って上に向かって延伸して反射カップ102を回路層104から隔離する。反射カップ102の底部に、2本のボンディングワイヤ106によって回路層104に電気的に接続されるチップ105が設けられており、ボンディングワイヤ106は、一端がチップ105に接続され、他端が回路層104に接続されて、チップ105に電気を供給する。本実施例における基板101は、モジュール全体の支持主体と放熱主体となり、チップ105の生じた熱量が直接に基板101を介して排出され、放熱速度が増加し、モジュール光射出の安定性の向上に有利であり、また、基板101と回路層104とは熱電分離のようになっており、回路層104が熱量による影響を受けないことによって、一定の程度でLEDモジュールの安定性を向上させる。また、従来のモジュールにおいて、反射カップが単独で基板表面に形成されており、反射カップと基板との間の結合の密着程度に限界があるので、防水・防湿性能に限界がある。本実施例における反射カップ102と基板101とが一体構造であるので、気密性不良の問題がなく、よりよい防水・防湿性を有し、なお、基板101と反射カップ102との一体成形によって、基板上に別に反射カップを設けるプロセスを省略することができ、生産率の向上、生産コストの低下に有利である。
添付の図2〜6を参照し、このLEDモジュールは、以下のような方法によって製作できる。
ステップ1:図2に示すように、基板板材を取り、板材の正面に既定の大きさ、形状によって反射カップ102を作製し、反射カップ102付きの基板101を得る。具体的には、反射カップ102は、打抜き、ドリル・フライス又は鋳型等の手法によって形成することができる。
ステップ2:図3に示すように、基板101の表面における反射カップ102を除く領域に、反射カップ102の外側面1021に沿って上に向かって反射カップ102のカップ口まで延伸させるように絶縁層103を設ける。
ステップ3:図4に示すように、絶縁層103の表面に回路層104を形成する。具体的には、まず、銅箔を絶縁層103の表面に圧着し、その後、薬液を用いて既定の回路構造によってエッチングで形成してもよいし、予めワイヤ切断を行って又は回路層構造の打抜きを行ってから圧着形成を行うこともできる。
ステップ4:図5に示すように、反射カップ102の底部にチップ105を設け、チップ105と回路層104との間にボンディングワイヤ106を溶接する。
ステップ5:図6に示すように、反射カップ102に蛍光粉が混在したパッケージゲルをポッティングしてレンズ107を被せ、チップ105とボンディングワイヤ106を保護する。
本実施例において、反射カップ102の深さをチップ105の高さに対して1〜20倍にしてもよい。反射カップ102の深さが浅すぎると、出射光の方向の調整に不利であり、深すぎると、光の損失を増加させてしまうので、本実施例における反射カップ102の深さがチップ105の高さに対して2〜10倍であることが好ましく、5倍程度であることが更に好ましい。
さらに、図2に示すように、反射カップ102の形状は、好ましくは円錐台形状であり、その内側面1022(即ち、反射面)と底面1023との間が鈍角を形成し、この角度が90〜150°であってよい。反射カップ102の高さと内側面1022の傾斜角度を合理的に配置することによって、出射光の方向性と光射出強度を効果よく改善できる。
LEDモジュールの放熱性能を改善するために、基板101は、好ましくは金属材料から構成される。なお、基板101と一体になる反射カップ102も金属材質であり、従来のゴム反射カップに比べて、金属反射カップにおける光に対する反射率がかなり高く、モジュールの光効率の向上に有利である。
さらに、反射カップ102の反射率とLEDモジュールの光効率を更に向上させるために、反射カップ102の内側面1022と底面1023に金属めっき層を更に設けてよく、好ましくは銀メッキである。
本実施例において、チップ105を保護すると共に色が異なる出射光を得るために、反射カップ102に蛍光粉が混在した透明ゲルをパッケージしてもよい。さらに、チップ105とボンディングワイヤ106を同時に保護するために、反射カップ102のカップ口にレンズ107を被せてよい。具体的には、各反射カップ102のカップ口毎に独立なレンズ107を設けてもよく、モジュール全体の表面に相当面積になった構造のレンズ群を設けてもよく、勿論、レンズ群におけるレンズ107が反射カップ102とは1対1に設けられる。レンズ107は、平板構造であってもよく、凸レンズ構造であってもよく、具体的には実際の用途に応じて確定される。
さらに、レンズ107は、金型プレスによって反射カップ102のカップ口に形成されてもよく、カップにシリカゲル等のレンズ材料をポッティングして乾燥処理を行うことによって形成されてもよい。
さらに、蛍光粉が混在した透明ゲルの屈折率がレンズ107の屈折率より高いと、光射出効率の向上に有利である。
本実施例において、回路層104の表面に対して表面処理を行ってよく、例えば、金属めっき層、フラックス層又は溶接容易な層等を設けて、ボンディングワイヤ106と回路層104との結合をより好適にしてもよい。
本考案によって提供されるLEDモジュールは、発光部材として照明装置に取り付けられることに適合し、例えば、図7に示す蛍光灯は、具体的に、発光部材として単独のLEDモジュール201を用いてもよく、複数のLEDモジュール201を用いて既定の方式によって配置した後、発光部材として照明装置のライトチューブ202に取り付けてもよい。
以上で述べたのは本考案の好ましい実施例だけであり、本考案を制限するためのものではなく、本考案の趣旨と原則から逸脱しない限り行われた修正や、同等な切り替え、改良等がすべて本実用新案登録請求の範囲に含まれるべきである。

Claims (9)

  1. 放熱可能な基板と、前記基板と一体成形された少なくとも1つの反射カップとを備え、前記基板上且つ前記反射カップ以外の領域に絶縁層と回路層とが積層して設けられており、前記絶縁層が前記反射カップの外側面に沿って上に向かって延伸して前記反射カップを前記回路層から隔離し、前記反射カップの底部に、ボンディングワイヤによって前記回路層に電気的に接続されるチップが設けられていることを特徴とするLEDモジュール。
  2. 前記反射カップの深さは、前記チップの高さに対して2〜10倍であることを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュール。
  3. 前記反射カップは、円錐台形状であり、その内側面と底面との間に90〜150°の夾角が形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LEDモジュール。
  4. 前記反射カップの内側面と底面に金属めっき層が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のLEDモジュール。
  5. 前記反射カップに、蛍光粉が混在した透明ゲルがポッティングされたことを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュール。
  6. 前記反射カップのカップ口にレンズが被せられていることを特徴とする請求項5に記載のLEDモジュール。
  7. 前記回路層は、銅箔を用いて既定の回路構造によってエッチング又は打抜きで製作されることを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュール。
  8. 前記回路層の表面には金属めっき層、フラックス層又は溶接容易な層が設けられていることを特徴とする請求項1又は7に記載のLEDモジュール。
  9. 発光部材を含む照明装置であって、前記発光部材が少なくとも1つの請求項1乃至8のいずれか一項に記載のLEDモジュールを備えることを特徴とする照明装置。
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