JP4032677B2 - 光源装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードを用いた光源装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオードを照明用の光源に用いる光源装置においては、表示用途に比較して非常に多くの光量が必要となるため、個々の発光ダイオードには大きな電流が流される傾向にあった。つまり、発光ダイオードの光量が流れる電流に比例することから、光量を増大するには大きな電流を流さなければならない。
【０００３】
しかしながら、大きな電流を流せば発熱によって発光ダイオードの発光効率が低下したり、劣化が加速されて寿命が短くなるなどの不具合が生じるので、大電流を流して光量を増やしながら発光効率の低下や発光ダイオードの劣化を抑えるためには、発光ダイオードの熱を良好に放熱させる必要がある。そこで従来、熱の良導体（熱伝導性の高い物質）である金属板に発光ダイオードを直接実装し、金属板をヒートシンクに用いて放熱させる構造が提供されている。
【０００４】
しかしながら、発光ダイオードに電源を供給するためには配線が必要であり、金属板だけでは配線が形成できないことから、樹脂成型品からなり配線部（導体パターン）が形成された絶縁部材を金属板の一方の面に接着した構造のものが提案されている。
【０００５】
図３８は本出願人が既に提案している光源装置１を示しており、アルミニウムのような熱伝導性の高い材料で形成された金属板３、並びに液晶ポリマ等の樹脂成型品からなり金属板３の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材４からなる基板と、金属板３から突設された突台部１１と、突台部１１の頂面である実装面に実装される発光ダイオード２とを備えている。
【０００６】
絶縁部材４の金属板３と反対側の面にはすり鉢状の凹所５が形成され、さらに凹所５の底面には絶縁部材４を厚み方向に貫通する貫通孔６が形成されている。この貫通孔６には、金属板３を一面から打ち出してプレス加工を施すことで形成された突台部１１が貫挿され、突台部１１の頂面に発光ダイオード２がダイボンディングによって実装される。そして、実装された発光ダイオード２と凹所５を含む絶縁部材４の表面に形成された配線部（導体パターン）８とがワイヤボンディングにて接続される。さらに、この凹所５には透光性を有する合成樹脂からなる封止部材１０が充填され、発光ダイオード２とボンディングワイヤ９全体が樹脂封止されて保護される。なお、発光ダイオード２をフリップチップ実装する場合にはボンディングワイヤ９を使わずに発光ダイオード２の電極と配線部８が直接接合される。
【０００７】
而して、このように金属板３に突設した突台部１１の頂面に発光ダイオード２を実装することによって、発光ダイオード２の側面から出た光が金属板３と絶縁部材４の接合面に吸収されることなく、凹所５の内側面で反射されて前方（図３８における上方）に効率よく照射されることになる。ここで、封止部材１０は発光ダイオード２から放射される光を外部へ効率よく導く機能と、発光ダイオード２やボンディングワイヤ９等を保護する機能、あるいはその形状によってはレンズの機能を有する。
【０００８】
また、青色の発光ダイオード２を用い、青色光を黄色光に変換する蛍光体を封止部材１０に分散させる構造とすれば、発光ダイオード２から放射される直接光（青色光）と蛍光体で色変換された光（黄色光）が加色混合されて発光色を白色とすることも可能である。なお、蛍光体の分量が多いと黄色がかった発光色となり、蛍光体の分量が少ないと青みがかった色となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来構造においては、金属板３と絶縁部材４が隙間なく接着されていないと凹所５に充填される封止部材１０が隙間を通して凹所５の外へ流出又は流失してしまう虞がある。特に、上述のように封止部材１０に蛍光体を分散させて白色光を得る場合、凹所５内の蛍光体の分量、すなわち封止部材１０の量を制御する必要があるから、封止部材１０が流出してしまうと分量の制御が困難となってしまう。
【００１０】
一方、金属板３と絶縁部材４との接合部（接着部位）の気密性向上のために多量の接着材料を用いた場合、接合部の隙間（貫通孔６の内周面と突台部１１との隙間）を通って接着材料が実装面（突台部１１の頂面）にまではみ出してしまい、実装面に付着する接着材料の分量が多いと発光ダイオード２のダイボンディングに支障をきたすことになる。発光ダイオード２はダイボンディング用の接着剤（ダイボンディングペースト）７にて実装面に直接接着されるのであるが、ダイボンディングペースト７として多くの場合はエポキシ樹脂が用いられる。これに対して金属板３と絶縁部材４を接着する接着材料には気密性の確保や樹脂成型品からなる絶縁部材４の成型交差を吸収するためにシリコン樹脂が用いられることがある。しかしながら、シリコン樹脂に含まれる成分が実装面に付着するとダイボンディングペースト７をはじいてしまい、発光ダイオード２のダイボンディング不良が生じる。このような不具合は接着材料に含まれる各種の成分や分散物質、例えば粘度調整や熱伝導性改善のために混入されるアルミ等のフィラがはみ出して生じる場合もある。さらに、多量の接着材料がはみ出して実装面に付着すると、例え接着材料同士の親和性がよく、接着不良が生じないとしても発光ダイオード２を実装面に水平に実装することができず、その後のワイヤボンディング工程に不都合が生じたり、光学特性に悪影響を及ぼす虞がある。なお、図３９に示すように絶縁部材４の金属板３との接合面に余分な接着材料１３を溜める溜め部５０を形成したものも提供されているが、絶縁部材４の寸法の関係から充分な機能を果たし得ない場合があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止した光学装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、金属板又は絶縁部材に設けられ、他の部位に比較して接着材料の濡れ性が低い部位からなることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、濡れ性の低い部位によって実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接着材料を半田とし、半田濡れ性の高い部位として絶縁部材の接着面側に導体パターンが形成されたことを特徴とし、接着材料である半田が導体パターンを除く部位には広がらないことから実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、接着材料をエポキシ樹脂又はシリコン樹脂とし、接着材料をはじく物質が突台部の近傍に配設されたことを特徴とし、接着材料が上記物質にはじかれることで実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１６】
請求項４の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、突台部又は金属板の突台部近傍と絶縁部材との接触面に形成される斜面からなることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができる。
請求項５の発明は、請求項４の発明において、防止手段を複数設けたことを特徴とし、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、余分な接着材料を溜める溜め部と、溜め部内の空気を逃がす逃がし孔とを有することを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、溜め部内の空気を逃がし孔から逃がすことで接着材料の硬化時に溜め部内の空気が膨張して接着不良が生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、金属板と絶縁部材が減圧環境下で接着されることを特徴とし、接着材料や溜め部内の空気を逃がし孔を通して外部へ抜き出すことができ、接着材料のはみ出しが抑えられるとともに接着材料に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができる。
【００２４】
請求項８の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、発光ダイオードを突台部頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料を用いることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、また、仮に流出した接着材料が突台部の頂面に付着しても同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオードと実装面の界面での剥離が生じ難くなる。しかも、同じ成分が含まれた接着材料を用いることで金属板と絶縁部材の接着工程と、突台部頂面への発光ダイオードの実装工程とを同時に行うことが可能であり、絶縁部材が高温度環境におかれる時間を短縮して不具合の発生を防ぐことができる。
【００２５】
請求項９の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなり、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備えた光源装置の製造方法において、金属板と絶縁部材とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加えることを特徴とし、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。まず、本発明の基本構成について概略すると、合成樹脂成型品からなる絶縁部材と金属板との接着部位には下記の３つの異なる役割を果たす部分が存在すると考えられる。
１）気密性を保つ部分
２）接着強度を保つ部分
３）余分な接着材料を溜める部分
従来は上記１）と２）が共用されるとともに、３）が無いか又はあっても充分に機能していなかったため、気密性が充分に保たれず、余分な接着材料がはみ出していたものである。
【００２７】
これに対して本発明では、上述のように互いに異なった役割を果たす部分をできるだけ共用せずに分離し、気密性を保つ部分を、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段としている。
【００２８】
本発明の実施形態を説明する前に本発明の参考となる参考例について説明する。
（参考例１）
図１に示すように、本参考例では絶縁部材４の接着面（図１における下面）における貫通孔６周縁に金属板３の方（図１における下方）へ突出する周壁２０が形成してあり、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
従来技術で説明したように、厚さ数ｍｍの金属板３を一面から打ち出してプレス加工を施すことで高さ１ｍｍ以下の突台部１１が形成される。また、絶縁部材４は液晶ポリマ等の合成樹脂の成型品からなり、すり鉢状の凹所５や突台部１１が貫挿する貫通孔６とともに周壁２０が形成される。
【００３０】
次に、図２を参照して本参考例における金属板３と絶縁部材４の接着工程を説明する。図２（ｂ）に示すように金属板３の表面（図２における上面、以下同じ）にマスクを用いて数１０〜数１００μｍの厚みに接着材料１３が塗布される。このとき、接着材料１３と突台部１１との間には隙間が設けられる。続いて、図２（ｃ）に示すように突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着される。このとき、絶縁部材４の周壁２０は接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置され、その先端が金属板３の表面に当接する。さらに、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には周壁２０が配置されているため、図２（ｄ）に示すように接着材料１３の広がりが周壁２０によって阻止される。そして、上記状態で接着材料１３を加熱して硬化させれば、金属板３と絶縁部材４が硬化した接着材料１３によって接着される。
【００３１】
而して、本参考例では絶縁部材４に形成した周壁２０によって気密性を保つと同時に接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができ、流出した接着材料１３が実装面に付着して発光ダイオード２の実装を妨げることがなくなるものである。
【００３２】
なお、図３に示すように周壁２０の先端部を根元部分よりも幅細に形成して金属板３と当接する先端面の面積を小さくすれば、加圧時の圧力がかかる範囲を狭めて気密性を一層高めることができ、接着材料１３の流出がさらに確実に防止できる。
【００３３】
（参考例２）
図４に示すように、本参考例では余分な接着材料１３を溜める溜め部２１が絶縁部材４の接着面に形成してある。但し、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
溜め部２１は、周壁２０の周囲を取り囲むように絶縁部材４の接着面に溝状に形成されている。すなわち、接着材料１３の量を精密に制御することが難しいので、接着不良を防ぐために多少多めに接着材料１３が塗布されるが、溜め部２１を設けたことで余分な接着材料１３が溜め部２１に溜めることができる。
【００３５】
次に、図５を参照して本参考例における金属板３と絶縁部材４の接着工程を説明する。図５（ｂ）に示すように金属板３の表面（図５における上面、以下同じ）に、接着材料１３と突台部１１との間に隙間を空けて接着材料１３が塗布される。続いて、図５（ｃ）に示すように突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着される。このとき、絶縁部材４の周壁２０は接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置され、その先端が金属板３の表面に当接する。さらに、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には周壁２０が配置されているため、図５（ｄ）に示すように接着材料１３の広がりが周壁２０によって阻止される。また、余分な接着材料１３は絶縁部材４に形成された溜め部２１に溜まる。そして、上記状態で接着材料１３を加熱して硬化させれば、金属板３と絶縁部材４が硬化した接着材料１３によって接着される。
【００３６】
而して、本参考例では、参考例１と同様に絶縁部材４に形成した周壁２０によって気密性を保つと同時に接着材料１３の広がりを規制し、さらに余分な接着材料１３を溜め部２１に溜めているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出をより確実に防止することができる。
【００３７】
なお、図６に示すように周壁２０の先端部を根元部分よりも幅細に形成して金属板３と当接する先端面の面積を小さくし、加圧時の圧力がかかる範囲を狭めて気密性を高めるようにしても良い。
【００３８】
（実施形態１）
図７に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面における貫通孔６周縁にシリコン２２が塗布されるとともに、エポキシ樹脂からなる接着材料１３が用いられ、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図７に示すように金属板３の表面には突台部１１との間に隙間を空けて接着材料１３が塗布される。そして、絶縁部材４の接着面において、上記隙間と対向する貫通孔６の周縁部分にスクリーン印刷などの適宜の方法でシリコン２２が塗布される。
【００４０】
突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の接着面に塗布されたシリコン２２が接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置される。そして、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には絶縁部材４に塗布されたシリコン２２が配置されており、エポキシ樹脂からなる接着材料１３がシリコン２２にはじかれるために接着材料１３の広がりが阻止される。
【００４１】
而して、本実施形態では絶縁部材４に塗布したシリコン２２によってエポキシ樹脂からなる接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。なお、本実施形態はシリコン２２とエポキシ樹脂の組み合わせに限定されるものではなく、エポキシ樹脂以外の接着材料１３を用いた場合においても、接着材料１３をはじく性質を有する材料を絶縁部材４の接着面に塗布すればよい。
【００４２】
（実施形態２）
図８に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面に配線パターン２３が形成され、この配線パターン２３を金属板３の表面にリフロー半田付けすることで金属板３と絶縁部材４が接着される点に特徴がある。
【００４３】
絶縁部材４の接着面における貫通孔６の周囲に金属薄膜からなる配線パターン２３が形成される。この配線パターン２３は、例えば突台部１１の頂面に実装される発光ダイオード２と他の回路部品との配線に用いられる。
【００４４】
一方、本実施形態における金属板３は銅板からなり、絶縁部材４との接着前に表面における突台部１１の周囲に半田からなる接着材料１３が塗布される。
【００４５】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上に絶縁部材４が被着された状態でリフロー半田付けを行えば、半田からなる接着部材１３は配線パターン２３に沿って広がり、配線パターン２３が形成されていない部位には広がらない。
【００４６】
而して、本実施形態では絶縁部材４に形成された配線パターン２３によって半田からなる接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。なお、図８に示すように金属板３表面の突台部１１周辺にレジスト２４を塗布しておけば、接着材料１３が突台部１１にまで広がるのをさらに確実に阻止することができる。
【００４７】
ところで、配線パターン２３を絶縁部材４に設けて金属板３と絶縁部材４をリフロー半田付けによって接着する構造において、図９に示すように絶縁部材４の接着面側に凹部１４を設け、この凹部１４の底面に回路部品１５を実装するための配線パターン２５を形成すれば、金属板３と絶縁部材４のリフロー半田付けによる接着と同時に回路部品１５を配線パターン２５にリフロー半田付けすることができ、製造工程の簡略化が図れる。
【００４８】
（実施形態３）
図１０に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面（図１０における下面）における貫通孔６周縁に、複数の周壁２０が貫通孔６を中心とする同心円状に形成されている点に特徴がある。なお、基本的な構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
複数の周壁２０は、貫通孔６に近いほど高さ寸法が大きくなっている。また、金属板３表面の突台部１１の周囲には突台部１１に近付くにつれて下方へ下る傾斜面が形成されており、絶縁部材４の接着面に形成された複数の周壁２０の先端が上記傾斜面に当接する。
【００５０】
而して、本実施形態では絶縁部材４の接着面に複数の周壁２０が多重に設けられているため、参考例１に比較して接着材料１３の流出をさらに確実に阻止することができる。また、貫通孔６に近い周壁２０ほど高さ寸法が大きくしてあるから、突台部１１に近い周壁２０ほど金属板３に対する密着圧力が大きくなり、接着材料１３の流出が一層確実に阻止できる。さらに、周壁２０と金属板３との接触角度を直角に近づけても、同様に接着材料１３の流出が一層確実に阻止できる。なお、図１１に示すように絶縁部材４ではなく金属板３の表面に周壁２０を設ける構造としても同様の効果が得られる。
【００５１】
（実施形態４）
図１２に示すように、本実施形態では金属板３の突台部１１周面が先端に向けて先細となる傾斜面１１ａとされている。なお、基本的な構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると突台部１１が楔のように絶縁部材４の貫通孔６と嵌合し、突台部１１の傾斜面（周面）と絶縁部材４の貫通孔６周縁の角部６ａとが当接するため、この当接部位によって接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。また、本実施形態では絶縁部材４の接着面における貫通孔６の周辺に段部２６を形成し、この段部２６の角部２６ａを突台部１１の傾斜面に当接させることで接着材料１３の流出を二重に阻止する構造としている。
【００５３】
なお、突台部１１は金属板３をプレス加工して形成されるため、参考例１〜２及び実施形態１〜３のように金属板３の表面と突台部１１の周面とが垂直である場合に比較して加工が容易である。
【００５４】
（実施形態５）
図１３に示すように、本実施形態では金属板３の突台部１１周面が先端に向けて先細となる傾斜面１１ａとされるとともに、貫通孔６の内周面が傾斜面１１ａと平行する傾斜面とされている。なお、基本的な構成は実施形態４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると傾斜面同士が当接するため、この当接部位によって接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。ここで、実施形態４のように角部６ａと傾斜面１１ａとの当接部位に比較して面接触させる本実施形態の方が気密性が低いと考えられるが、実施形態４の構造に比べて気密性が加工精度に左右される度合いが小さいという利点がある。すなわち、実施形態４のように角部６ａを傾斜面１１ａに当接させる構造においては、角部６ａのどこかに欠けや凹凸があるとその部分で気密性が低下してしまうために気密性が角部６ａ（貫通孔６）の加工精度に大きく左右される。これに対して、本実施形態の面接触構造では、樹脂成型品からなる絶縁部材４が多少の弾性を有しているため、傾斜面のどこかで平均的に接触していればある程度の気密性が確保でき、傾斜面１１ａの加工精度による影響が小さくて済むのである。
【００５６】
なお、図１４に示すように金属板３の表面における突台部１１の周辺に余分な接着材料１３を溜める溜め部２７を設けても良い。あるいは、図１５に示すように突台部１１の傾斜面１１ａに段を付けて溜め部２７を設けるようにしても良い。
【００５７】
（実施形態６）
図１６に示すように、本実施形態では突台部１１が大径の第１突台部１１Ａと小径の第２突台部１１Ｂの２段構造とされ、傾斜面とされた貫通孔６の内周面に第１突台部１１Ａの角部が当接している。なお、基本的な構成は実施形態４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると、貫通孔６の内周面と第１突台部１１Ａの角部が当接するため、この当接部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の第２突台部１１Ｂへの流出が阻止される。なお、本実施形態では突台部１１が２段構造とされているが、図１７に示すように３段構造あるいはそれ以上の段構造としても良い。あるいは、図１８に示すように絶縁部材４の貫通孔６内周面を段構造とし、傾斜面とされた突台部１１の周面に格段の角部が当接される構造としても同様の効果が得られる。
【００５９】
（参考例３）
図１９に示すように、本参考例では突台部１１が大径の第１突台部１１Ａと小径の第２突台部１１Ｂの２段構造とされ、絶縁部材４の貫通孔６内周面に第１突台部１１Ａと嵌合する嵌合凹部６ｂが形成されている。なお、基本的な構成は実施形態４及び実施形態６と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
嵌合凹部６ｂは絶縁部材４の接着面における貫通孔６周縁に形成される。そして、突台部１１が貫通孔６に貫挿されると、嵌合凹部６ｂと第１突台部１１Ａとが嵌合し、この嵌合部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の第２突台部１１Ｂへの流出が阻止される。
【００６１】
（参考例４）
図２０に示すように、本参考例では絶縁部材４の周壁２０先端が嵌合する嵌合溝２８が金属板３表面の突台部１１周縁に形成されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
そして、突台部１１が貫通孔６に貫挿されると周壁２０の先端部が嵌合溝２８と嵌合するのであるが、周壁２０の先端部が根元部分よりも幅細に形成されているため、図２０に示すように嵌合溝２８の開口周縁の角が周壁２０の傾斜した外側周面と当接し、この当接部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の突台部１１への流出が阻止されることになる。
【００６３】
なお、図２１に示すように嵌合溝２８と突台部１１との間に隙間を設け、嵌合溝２８の開口周縁における突台部１１側の角に周壁２０を当接させる構造や、さらに図２２に示すように嵌合溝２８の開口周縁における突台部１１側並びに突台部１１と反対側の角に周壁２０を当接させる構造としても良い。また、上記何れの構造においても余分な接着材料１３を溜める溜め部を形成すれば、接着材料１３の突台部１１への流出をさらに確実に阻止できる。さらに、図２３に示すように嵌合溝２８と突台部１１との間の隙間を大きく空けて、この隙間にて金属板３の表面と絶縁部材４の接着面を面接触させる構造としても良い。
【００６４】
（参考例５）
図２４に示すように、本参考例では突台部１１の傾斜面１１ａに嵌合溝２８が形成されており、これ以外の構成は参考例４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
参考例４の構成においては、嵌合溝２８を形成するために金属板３にプレス加工を施すと金属板３の裏面側に嵌合溝２８に対応する突部が形成されてしまうが、この突部が本発明に係る光源装置を器具や放熱部品などに取り付ける際に邪魔になってしまう。
【００６６】
そこで、本参考例のように突台部１１の周面を傾斜面１１ａとし、この傾斜面１１ａにプレス加工を施して嵌合溝２８を形成すれば、金属板３の裏面側に突部が突出するのを防ぐことができる。
【００６７】
（参考例６）
図２５に示すように、本参考例では周壁２０’が絶縁部材４と異なる材料を用いて形成されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
参考例１においては周壁２０が絶縁部材４と同じ材料で一体成型されているが、本参考例では絶縁部材４を形成する材料よりも柔らかい樹脂材料を用い、例えば２色成型によって絶縁部材４の接着面に周壁２０’が突設されている。
【００６９】
而して、金属板３と絶縁部材４が接着されれば、両者間に加えられる圧力で周壁２０’が変形し、この変形した周壁２０’によって気密性が高められて突台部１１への接着材料１３の流出が阻止できる。
【００７０】
なお、図２６に示すように金属板３の表面に嵌合溝２８を設け、実施形態１０と同様に嵌合溝２８に周壁２０’を嵌合させる構造とすれば、さらに確実に接着材料１３の流出が阻止できる。
【００７１】
（参考例７）
図２７に示すように、本参考例では金属板３の表面に周壁２０”が突設され、この周壁２０”と嵌合する嵌合溝２８’が絶縁部材４の接着面に設けられており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
周壁２０”は、金属板３表面における突台部１１の周囲を囲むようにプレス加工によって突設される。そして、絶縁部材４の接着面には周壁２０”と嵌合する嵌合溝２８’が貫通孔６の周囲に設けられる。
【００７３】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の嵌合溝２８’に金属板３の周壁２０”が嵌合し、この周壁２０”によって気密性が高められて接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。
【００７４】
ここで、周壁２０”を先細とし、嵌合溝２８’の幅に対して周壁２０”の基端側の幅寸法を大きくすることによって、図２８（ａ）（ｂ）に示すように周壁２０”が嵌合溝２８’と嵌合したときに絶縁部材４の貫通孔６周縁の部位が貫通孔６の方へ押し込まれて貫通孔６の内径を狭くする構造とすれば、貫通孔６の内周面と突台部１１の周面とが密着して突台部１１への接着材料１３の流出をより確実に阻止することができる。
【００７５】
また、図２９に示すように周壁２０”と突台部１１との隙間において絶縁部材４の貫通孔６周縁部を金属板３表面に当接させることで気密性をさらに高めたり、絶縁部材４の上記隙間に対応する部位に余分な接着材料１３を溜める溜め部２１’を設ける構造としても良い。なお、この溜め部２１’が、図３０に示すように突台部１１の周面と対向する貫通孔６の内周面に設けられる構造としても良い。
【００７６】
（参考例８）
図３１に示すように、本参考例では金属板３の表面に先端部をナイフエッジ状に尖らせた周壁２９が突設されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
周壁２９は、金属板３表面における突台部１１の周囲を囲むようにプレス加工等によって突設され、その先端部がナイフエッジ状に尖らせてある。
【００７８】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の接着面に金属板３の周壁２９が食い込んで気密性が高められ、接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。
【００７９】
（実施形態７）
図３２に示すように、本実施形態では絶縁部材４の貫通孔６周縁の部位に接着面側に開口して余分な接着材料１３を内部に溜める溜め部３０が貫通孔６の周囲に溝状に設けられるとともに、この溜め部３０を凹所５と連通して溜め部３０内の空気を逃がす１乃至複数の逃がし孔３１が形成されており、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
溜め部３０は、絶縁部材４の接着面に貫通孔６との間に隙間を空けて溝状に形成される。そして、溜め部３０の底面の要所に絶縁部材４の凹所５に連通する１乃至複数の逃がし孔３１が設けられ、この逃がし孔３１を通して溜め部３０内の空気を外部へ逃がすことが可能となっている。
【００８１】
而して、金属板３と絶縁部材４を接着する際に余分な接着材料１３が絶縁部材４の溜め部３０に溜まることで突台部１１への流出を防ぐことができる。ここで、従来は溜め部３０内の空気が妨げとなって接着材料１３が溜め部３０に溜まり難いものであったが、本実施形態では逃がし孔３１を設けて溜め部３０内の空気を外部へ逃がすことができるために接着材料１３が溜め部３０に溜まり易くなっている。また、従来では接着材料１３の硬化のための加熱時に溜め部３０内の空気が膨張して接着材料１３が剥離する虞があったが、本実施形態では逃がし孔３１を通して溜め部３０内の空気が外部へ逃げるため、加熱によって接着材料１３が剥離する虞がないものである。
【００８２】
ここで、金属板３と絶縁部材４の接着作業を減圧環境下で行えば、接着材料１３や溜め部３０内の空気を逃がし孔３１を通して外部へ逃がすことができ、接着材料１３のはみ出しが抑えられるとともに接着材料１３に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができるという利点がある。
【００８３】
なお、溜め部３０内の空気を逃がすための逃がし孔３１は必ずしも凹所５に連通させる必要はなく、また、逃がし孔３１を金属板３に設ける構造としても良い。例えば、絶縁部材４又は金属板３に溜め部３０を外部と連通する溝状の逃がし孔を設け、図３２における横方向に沿って空気を逃がす構造でも構わない。
【００８４】
（実施形態８）
本実施形態は、発光ダイオード２を頂面に実装する突台部１１’が金属板３と別体に形成され、この突台部１１’に接着材料１３の突台部１１’への流出を防止する防止手段が設けられた点に特徴がある。但し、基本的な構成は従来例と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
金属板３は例えば銅板のように比較的柔らかい金属で形成される。そして、図３３に示すように、突台部１１’は金属板３よりも硬い金属材料によって楔形に形成されており、その先端部が金属板３の要所に圧入されることで金属板３表面に突設される。ここで、突台部１１’が楔形に形成されているので、先端に向かって傾斜する突台部１１’の周面１１ａ’と絶縁部材４の貫通孔６の周縁とが圧接して気密性が高められ、この圧接部位にて突台部１１’の実装面（頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。
【００８６】
ここで、図３４に示すように予め発光ダイオード２がダイボンディングにより実装された突台部１１’を金属板３表面に圧入しても良いし、あるいは図３５に示すように金属板３表面に圧入された突台部１１’に発光ダイオード２を実装しても良い。
【００８７】
また、金属板３と絶縁部材４の接着作業の前に突台部１１’を圧入しても良いし、接着作業後に突台部１１’を圧入しても良い。但し、接着作業後に圧入する場合、発光ダイオード２のダイボンディング時の熱が絶縁部材４に加えられることがないから、実装工程における温度の影響が絶縁部材４に及ばなくなり、絶縁部材４の材料又は実装（ダイボンディング）用の接着剤の選択の幅が広がるという利点がある。
【００８８】
（実施形態９）
本実施形態は、発光ダイオード２を突台部１１の頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料１３を用いる点に特徴があり、基本的な構成は従来例と共通であるから共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００８９】
而して、ダイボンディング用の接着剤と同じ成分が含まれた接着材料１３を用いれば、仮に流出した接着材料１３が突台部１１の頂面に付着しても、同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオード２と実装面の界面での剥離が生じ難くなる。しかも、同じ成分が含まれた接着材料１３を用いることで金属板３と絶縁部材４の接着工程と、突台部１１頂面への発光ダイオード２の実装工程とを同時に行うことが可能となる。その結果、絶縁部材４が高温度環境におかれる時間を短縮することができ、温度の影響で絶縁部材４に変形等の不具合が発生するのを防ぐことができる。
【００９０】
（実施形態１０）
本実施形態は、金属板３と絶縁部材４とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加える点に特徴があり、基本的な構成は従来例と共通であるから共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図３７に示すように、静水圧を加えるための冶具４０は一面が開口する気密な箱状に形成され、開口面側から絶縁部材４の表面（図３７における上面）に被せられる。ここで、絶縁部材４表面に当接する冶具４０の開口端面にはシール構造が設けられている。
【００９２】
而して、接着材料１３が塗布された金属板３の表面に絶縁部材４が被着され、さらに絶縁部材４の表面に冶具４０が被せられた状態で、図示しない加圧装置により冶具４０内の気体（例えば空気）を介して絶縁部材４に静水圧が加えられる。
【００９３】
このような方法によれば、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができ、流出した接着材料１３が実装面に付着して発光ダイオード２の実装を妨げることがなくなる。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、金属板又は絶縁部材に設けられ、他の部位に比較して接着材料の濡れ性が低い部位からなるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなるとともに、濡れ性の低い部位によって実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接着材料を半田とし、半田濡れ性の高い部位として絶縁部材の接着面側に導体パターンが形成されたので、接着材料である半田が導体パターンを除く部位には広がらないことから実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、接着材料をエポキシ樹脂又はシリコン樹脂とし、接着材料をはじく物質が突台部の近傍に配設されたので、接着材料が上記物質にはじかれることで実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９８】
請求項４の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、突台部又は金属板の突台部近傍と絶縁部材との接触面に形成される斜面からなるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができるという効果がある。
請求項５の発明は、請求項４の発明において、防止手段を複数設けたので、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができるという効果がある。
【０１０３】
請求項６の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、余分な接着材料を溜める溜め部と、溜め部内の空気を逃がす逃がし孔とを有するので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、溜め部内の空気を逃がし孔から逃がすことで接着材料の硬化時に溜め部内の空気が膨張して接着不良が生じるのを防ぐことができるという効果がある。
【０１０４】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、金属板と絶縁部材が減圧環境下で接着されるので、接着材料や溜め部内の空気を逃がし孔を通して外部へ抜き出すことができ、接着材料のはみ出しが抑えられるとともに接着材料に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項８の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、発光ダイオードを突台部頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料を用いるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、また、仮に流出した接着材料が突台部の頂面に付着しても同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオードと実装面の界面での剥離が生じ難くなり、しかも、同じ成分が含まれた接着材料を用いることで金属板と絶縁部材の接着工程と、突台部頂面への発光ダイオードの実装工程とを同時に行うことが可能であり、絶縁部材が高温度環境におかれる時間を短縮して不具合の発生を防ぐことができるという効果がある。
【０１０７】
請求項９の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなり、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備えた光源装置の製造方法において、金属板と絶縁部材とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加えるので、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１の要部を示す断面図である。
【図２】 同上における金属板と絶縁部材の接着工程を説明する説明図である。
【図３】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図４】 本発明の参考例２の要部を示す断面図である。
【図５】 同上における金属板と絶縁部材の接着工程を説明する説明図である。
【図６】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図７】 実施形態１の要部を示す断面図である。
【図８】 実施形態２の要部を示す断面図である。
【図９】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１０】 実施形態３の要部を示す断面図である。
【図１１】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１２】 実施形態４の要部を示す断面図である。
【図１３】 実施形態５の要部を示す断面図である。
【図１４】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１５】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図１６】 実施形態６の要部を示す断面図である。
【図１７】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１８】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図１９】 本発明の参考例３の要部を示す断面図である。
【図２０】 本発明の参考例４の要部を示す断面図である。
【図２１】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２２】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図２３】 同上のさらにまた他の構成の要部を示す断面図である。
【図２４】 本発明の参考例５の要部を示す断面図である。
【図２５】 本発明の参考例６の要部を示す断面図である。
【図２６】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２７】 本発明の参考例７の要部を示す断面図である。
【図２８】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２９】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図３０】 同上のさらにまた他の構成の要部を示す断面図である。
【図３１】 本発明の参考例８の要部を示す断面図である。
【図３２】 実施形態７の要部を示す断面図である。
【図３３】 実施形態８の要部を示す分解断面図である。
【図３４】 （ａ）は同上における突台部の断面図、（ｂ）は突台部の金属板への圧入作業を説明する説明図である。
【図３５】 同上の要部を示す断面図である。
【図３６】 同上の要部を示す断面図である。
【図３７】 実施形態１０の説明図である。
【図３８】 従来例を示す断面図である。
【図３９】 他の従来例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
３ 金属板
４ 絶縁部材
６ 貫通孔
１１ 突台部
１３ 接着材料
２０ 周壁
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードを用いた光源装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオードを照明用の光源に用いる光源装置においては、表示用途に比較して非常に多くの光量が必要となるため、個々の発光ダイオードには大きな電流が流される傾向にあった。つまり、発光ダイオードの光量が流れる電流に比例することから、光量を増大するには大きな電流を流さなければならない。
【０００３】
しかしながら、大きな電流を流せば発熱によって発光ダイオードの発光効率が低下したり、劣化が加速されて寿命が短くなるなどの不具合が生じるので、大電流を流して光量を増やしながら発光効率の低下や発光ダイオードの劣化を抑えるためには、発光ダイオードの熱を良好に放熱させる必要がある。そこで従来、熱の良導体（熱伝導性の高い物質）である金属板に発光ダイオードを直接実装し、金属板をヒートシンクに用いて放熱させる構造が提供されている。
【０００４】
しかしながら、発光ダイオードに電源を供給するためには配線が必要であり、金属板だけでは配線が形成できないことから、樹脂成型品からなり配線部（導体パターン）が形成された絶縁部材を金属板の一方の面に接着した構造のものが提案されている。
【０００５】
図３８は本出願人が既に提案している光源装置１を示しており、アルミニウムのような熱伝導性の高い材料で形成された金属板３、並びに液晶ポリマ等の樹脂成型品からなり金属板３の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材４からなる基板と、金属板３から突設された突台部１１と、突台部１１の頂面である実装面に実装される発光ダイオード２とを備えている。
【０００６】
絶縁部材４の金属板３と反対側の面にはすり鉢状の凹所５が形成され、さらに凹所５の底面には絶縁部材４を厚み方向に貫通する貫通孔６が形成されている。この貫通孔６には、金属板３を一面から打ち出してプレス加工を施すことで形成された突台部１１が貫挿され、突台部１１の頂面に発光ダイオード２がダイボンディングによって実装される。そして、実装された発光ダイオード２と凹所５を含む絶縁部材４の表面に形成された配線部（導体パターン）８とがワイヤボンディングにて接続される。さらに、この凹所５には透光性を有する合成樹脂からなる封止部材１０が充填され、発光ダイオード２とボンディングワイヤ９全体が樹脂封止されて保護される。なお、発光ダイオード２をフリップチップ実装する場合にはボンディングワイヤ９を使わずに発光ダイオード２の電極と配線部８が直接接合される。
【０００７】
而して、このように金属板３に突設した突台部１１の頂面に発光ダイオード２を実装することによって、発光ダイオード２の側面から出た光が金属板３と絶縁部材４の接合面に吸収されることなく、凹所５の内側面で反射されて前方（図３８における上方）に効率よく照射されることになる。ここで、封止部材１０は発光ダイオード２から放射される光を外部へ効率よく導く機能と、発光ダイオード２やボンディングワイヤ９等を保護する機能、あるいはその形状によってはレンズの機能を有する。
【０００８】
また、青色の発光ダイオード２を用い、青色光を黄色光に変換する蛍光体を封止部材１０に分散させる構造とすれば、発光ダイオード２から放射される直接光（青色光）と蛍光体で色変換された光（黄色光）が加色混合されて発光色を白色とすることも可能である。なお、蛍光体の分量が多いと黄色がかった発光色となり、蛍光体の分量が少ないと青みがかった色となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来構造においては、金属板３と絶縁部材４が隙間なく接着されていないと凹所５に充填される封止部材１０が隙間を通して凹所５の外へ流出又は流失してしまう虞がある。特に、上述のように封止部材１０に蛍光体を分散させて白色光を得る場合、凹所５内の蛍光体の分量、すなわち封止部材１０の量を制御する必要があるから、封止部材１０が流出してしまうと分量の制御が困難となってしまう。
【００１０】
一方、金属板３と絶縁部材４との接合部（接着部位）の気密性向上のために多量の接着材料を用いた場合、接合部の隙間（貫通孔６の内周面と突台部１１との隙間）を通って接着材料が実装面（突台部１１の頂面）にまではみ出してしまい、実装面に付着する接着材料の分量が多いと発光ダイオード２のダイボンディングに支障をきたすことになる。発光ダイオード２はダイボンディング用の接着剤（ダイボンディングペースト）７にて実装面に直接接着されるのであるが、ダイボンディングペースト７として多くの場合はエポキシ樹脂が用いられる。これに対して金属板３と絶縁部材４を接着する接着材料には気密性の確保や樹脂成型品からなる絶縁部材４の成型交差を吸収するためにシリコン樹脂が用いられることがある。しかしながら、シリコン樹脂に含まれる成分が実装面に付着するとダイボンディングペースト７をはじいてしまい、発光ダイオード２のダイボンディング不良が生じる。このような不具合は接着材料に含まれる各種の成分や分散物質、例えば粘度調整や熱伝導性改善のために混入されるアルミ等のフィラがはみ出して生じる場合もある。さらに、多量の接着材料がはみ出して実装面に付着すると、例え接着材料同士の親和性がよく、接着不良が生じないとしても発光ダイオード２を実装面に水平に実装することができず、その後のワイヤボンディング工程に不都合が生じたり、光学特性に悪影響を及ぼす虞がある。なお、図３９に示すように絶縁部材４の金属板３との接合面に余分な接着材料１３を溜める溜め部５０を形成したものも提供されているが、絶縁部材４の寸法の関係から充分な機能を果たし得ない場合があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止した光学装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、金属板又は絶縁部材に設けられ、他の部位に比較して接着材料の濡れ性が低い部位からなることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、濡れ性の低い部位によって実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接着材料を半田とし、半田濡れ性の高い部位として絶縁部材の接着面側に導体パターンが形成されたことを特徴とし、接着材料である半田が導体パターンを除く部位には広がらないことから実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、接着材料をエポキシ樹脂又はシリコン樹脂とし、接着材料をはじく物質が突台部の近傍に配設されたことを特徴とし、接着材料が上記物質にはじかれることで実装面への接着材料の流出が防止できる。
【００１６】
請求項４の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、突台部又は金属板の突台部近傍と絶縁部材との接触面に形成される斜面からなることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができる。
請求項５の発明は、請求項４の発明において、防止手段を複数設けたことを特徴とし、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、余分な接着材料を溜める溜め部と、溜め部内の空気を逃がす逃がし孔とを有することを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、溜め部内の空気を逃がし孔から逃がすことで接着材料の硬化時に溜め部内の空気が膨張して接着不良が生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、金属板と絶縁部材が減圧環境下で接着されることを特徴とし、接着材料や溜め部内の空気を逃がし孔を通して外部へ抜き出すことができ、接着材料のはみ出しが抑えられるとともに接着材料に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができる。
【００２４】
請求項８の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、発光ダイオードを突台部頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料を用いることを特徴とし、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、また、仮に流出した接着材料が突台部の頂面に付着しても同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオードと実装面の界面での剥離が生じ難くなる。しかも、同じ成分が含まれた接着材料を用いることで金属板と絶縁部材の接着工程と、突台部頂面への発光ダイオードの実装工程とを同時に行うことが可能であり、絶縁部材が高温度環境におかれる時間を短縮して不具合の発生を防ぐことができる。
【００２５】
請求項９の発明は、上記目的を達成するために、基板に発光ダイオードを実装してなり、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備えた光源装置の製造方法において、金属板と絶縁部材とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加えることを特徴とし、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。まず、本発明の基本構成について概略すると、合成樹脂成型品からなる絶縁部材と金属板との接着部位には下記の３つの異なる役割を果たす部分が存在すると考えられる。
１）気密性を保つ部分
２）接着強度を保つ部分
３）余分な接着材料を溜める部分
従来は上記１）と２）が共用されるとともに、３）が無いか又はあっても充分に機能していなかったため、気密性が充分に保たれず、余分な接着材料がはみ出していたものである。
【００２７】
これに対して本発明では、上述のように互いに異なった役割を果たす部分をできるだけ共用せずに分離し、気密性を保つ部分を、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段としている。
【００２８】
本発明の実施形態を説明する前に本発明の参考となる参考例について説明する。
（参考例１）
図１に示すように、本参考例では絶縁部材４の接着面（図１における下面）における貫通孔６周縁に金属板３の方（図１における下方）へ突出する周壁２０が形成してあり、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
従来技術で説明したように、厚さ数ｍｍの金属板３を一面から打ち出してプレス加工を施すことで高さ１ｍｍ以下の突台部１１が形成される。また、絶縁部材４は液晶ポリマ等の合成樹脂の成型品からなり、すり鉢状の凹所５や突台部１１が貫挿する貫通孔６とともに周壁２０が形成される。
【００３０】
次に、図２を参照して本参考例における金属板３と絶縁部材４の接着工程を説明する。図２（ｂ）に示すように金属板３の表面（図２における上面、以下同じ）にマスクを用いて数１０〜数１００μｍの厚みに接着材料１３が塗布される。このとき、接着材料１３と突台部１１との間には隙間が設けられる。続いて、図２（ｃ）に示すように突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着される。このとき、絶縁部材４の周壁２０は接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置され、その先端が金属板３の表面に当接する。さらに、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には周壁２０が配置されているため、図２（ｄ）に示すように接着材料１３の広がりが周壁２０によって阻止される。そして、上記状態で接着材料１３を加熱して硬化させれば、金属板３と絶縁部材４が硬化した接着材料１３によって接着される。
【００３１】
而して、本参考例では絶縁部材４に形成した周壁２０によって気密性を保つと同時に接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができ、流出した接着材料１３が実装面に付着して発光ダイオード２の実装を妨げることがなくなるものである。
【００３２】
なお、図３に示すように周壁２０の先端部を根元部分よりも幅細に形成して金属板３と当接する先端面の面積を小さくすれば、加圧時の圧力がかかる範囲を狭めて気密性を一層高めることができ、接着材料１３の流出がさらに確実に防止できる。
【００３３】
（参考例２）
図４に示すように、本参考例では余分な接着材料１３を溜める溜め部２１が絶縁部材４の接着面に形成してある。但し、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
溜め部２１は、周壁２０の周囲を取り囲むように絶縁部材４の接着面に溝状に形成されている。すなわち、接着材料１３の量を精密に制御することが難しいので、接着不良を防ぐために多少多めに接着材料１３が塗布されるが、溜め部２１を設けたことで余分な接着材料１３が溜め部２１に溜めることができる。
【００３５】
次に、図５を参照して本参考例における金属板３と絶縁部材４の接着工程を説明する。図５（ｂ）に示すように金属板３の表面（図５における上面、以下同じ）に、接着材料１３と突台部１１との間に隙間を空けて接着材料１３が塗布される。続いて、図５（ｃ）に示すように突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着される。このとき、絶縁部材４の周壁２０は接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置され、その先端が金属板３の表面に当接する。さらに、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には周壁２０が配置されているため、図５（ｄ）に示すように接着材料１３の広がりが周壁２０によって阻止される。また、余分な接着材料１３は絶縁部材４に形成された溜め部２１に溜まる。そして、上記状態で接着材料１３を加熱して硬化させれば、金属板３と絶縁部材４が硬化した接着材料１３によって接着される。
【００３６】
而して、本参考例では、参考例１と同様に絶縁部材４に形成した周壁２０によって気密性を保つと同時に接着材料１３の広がりを規制し、さらに余分な接着材料１３を溜め部２１に溜めているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出をより確実に防止することができる。
【００３７】
なお、図６に示すように周壁２０の先端部を根元部分よりも幅細に形成して金属板３と当接する先端面の面積を小さくし、加圧時の圧力がかかる範囲を狭めて気密性を高めるようにしても良い。
【００３８】
（実施形態１）
図７に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面における貫通孔６周縁にシリコン２２が塗布されるとともに、エポキシ樹脂からなる接着材料１３が用いられ、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図７に示すように金属板３の表面には突台部１１との間に隙間を空けて接着材料１３が塗布される。そして、絶縁部材４の接着面において、上記隙間と対向する貫通孔６の周縁部分にスクリーン印刷などの適宜の方法でシリコン２２が塗布される。
【００４０】
突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の接着面に塗布されたシリコン２２が接着材料１３と突台部１１との間に設けられた隙間に配置される。そして、金属板３と絶縁部材４を上下方向に加圧すると金属板３に塗布された接着材料１３が金属板３の表面と絶縁部材４の下面との間の空間に広がって接着面積が拡大する。しかしながら、突台部１１の周囲には絶縁部材４に塗布されたシリコン２２が配置されており、エポキシ樹脂からなる接着材料１３がシリコン２２にはじかれるために接着材料１３の広がりが阻止される。
【００４１】
而して、本実施形態では絶縁部材４に塗布したシリコン２２によってエポキシ樹脂からなる接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。なお、本実施形態はシリコン２２とエポキシ樹脂の組み合わせに限定されるものではなく、エポキシ樹脂以外の接着材料１３を用いた場合においても、接着材料１３をはじく性質を有する材料を絶縁部材４の接着面に塗布すればよい。
【００４２】
（実施形態２）
図８に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面に配線パターン２３が形成され、この配線パターン２３を金属板３の表面にリフロー半田付けすることで金属板３と絶縁部材４が接着される点に特徴がある。
【００４３】
絶縁部材４の接着面における貫通孔６の周囲に金属薄膜からなる配線パターン２３が形成される。この配線パターン２３は、例えば突台部１１の頂面に実装される発光ダイオード２と他の回路部品との配線に用いられる。
【００４４】
一方、本実施形態における金属板３は銅板からなり、絶縁部材４との接着前に表面における突台部１１の周囲に半田からなる接着材料１３が塗布される。
【００４５】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上に絶縁部材４が被着された状態でリフロー半田付けを行えば、半田からなる接着部材１３は配線パターン２３に沿って広がり、配線パターン２３が形成されていない部位には広がらない。
【００４６】
而して、本実施形態では絶縁部材４に形成された配線パターン２３によって半田からなる接着材料１３の広がりを規制しているため、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。なお、図８に示すように金属板３表面の突台部１１周辺にレジスト２４を塗布しておけば、接着材料１３が突台部１１にまで広がるのをさらに確実に阻止することができる。
【００４７】
ところで、配線パターン２３を絶縁部材４に設けて金属板３と絶縁部材４をリフロー半田付けによって接着する構造において、図９に示すように絶縁部材４の接着面側に凹部１４を設け、この凹部１４の底面に回路部品１５を実装するための配線パターン２５を形成すれば、金属板３と絶縁部材４のリフロー半田付けによる接着と同時に回路部品１５を配線パターン２５にリフロー半田付けすることができ、製造工程の簡略化が図れる。
【００４８】
（実施形態３）
図１０に示すように、本実施形態では絶縁部材４の接着面（図１０における下面）における貫通孔６周縁に、複数の周壁２０が貫通孔６を中心とする同心円状に形成されている点に特徴がある。なお、基本的な構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
複数の周壁２０は、貫通孔６に近いほど高さ寸法が大きくなっている。また、金属板３表面の突台部１１の周囲には突台部１１に近付くにつれて下方へ下る傾斜面が形成されており、絶縁部材４の接着面に形成された複数の周壁２０の先端が上記傾斜面に当接する。
【００５０】
而して、本実施形態では絶縁部材４の接着面に複数の周壁２０が多重に設けられているため、参考例１に比較して接着材料１３の流出をさらに確実に阻止することができる。また、貫通孔６に近い周壁２０ほど高さ寸法が大きくしてあるから、突台部１１に近い周壁２０ほど金属板３に対する密着圧力が大きくなり、接着材料１３の流出が一層確実に阻止できる。さらに、周壁２０と金属板３との接触角度を直角に近づけても、同様に接着材料１３の流出が一層確実に阻止できる。なお、図１１に示すように絶縁部材４ではなく金属板３の表面に周壁２０を設ける構造としても同様の効果が得られる。
【００５１】
（実施形態４）
図１２に示すように、本実施形態では金属板３の突台部１１周面が先端に向けて先細となる傾斜面１１ａとされている。なお、基本的な構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると突台部１１が楔のように絶縁部材４の貫通孔６と嵌合し、突台部１１の傾斜面（周面）と絶縁部材４の貫通孔６周縁の角部６ａとが当接するため、この当接部位によって接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。また、本実施形態では絶縁部材４の接着面における貫通孔６の周辺に段部２６を形成し、この段部２６の角部２６ａを突台部１１の傾斜面に当接させることで接着材料１３の流出を二重に阻止する構造としている。
【００５３】
なお、突台部１１は金属板３をプレス加工して形成されるため、参考例１〜２及び実施形態１〜３のように金属板３の表面と突台部１１の周面とが垂直である場合に比較して加工が容易である。
【００５４】
（実施形態５）
図１３に示すように、本実施形態では金属板３の突台部１１周面が先端に向けて先細となる傾斜面１１ａとされるとともに、貫通孔６の内周面が傾斜面１１ａと平行する傾斜面とされている。なお、基本的な構成は実施形態４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると傾斜面同士が当接するため、この当接部位によって接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。ここで、実施形態４のように角部６ａと傾斜面１１ａとの当接部位に比較して面接触させる本実施形態の方が気密性が低いと考えられるが、実施形態４の構造に比べて気密性が加工精度に左右される度合いが小さいという利点がある。すなわち、実施形態４のように角部６ａを傾斜面１１ａに当接させる構造においては、角部６ａのどこかに欠けや凹凸があるとその部分で気密性が低下してしまうために気密性が角部６ａ（貫通孔６）の加工精度に大きく左右される。これに対して、本実施形態の面接触構造では、樹脂成型品からなる絶縁部材４が多少の弾性を有しているため、傾斜面のどこかで平均的に接触していればある程度の気密性が確保でき、傾斜面１１ａの加工精度による影響が小さくて済むのである。
【００５６】
なお、図１４に示すように金属板３の表面における突台部１１の周辺に余分な接着材料１３を溜める溜め部２７を設けても良い。あるいは、図１５に示すように突台部１１の傾斜面１１ａに段を付けて溜め部２７を設けるようにしても良い。
【００５７】
（実施形態６）
図１６に示すように、本実施形態では突台部１１が大径の第１突台部１１Ａと小径の第２突台部１１Ｂの２段構造とされ、傾斜面とされた貫通孔６の内周面に第１突台部１１Ａの角部が当接している。なお、基本的な構成は実施形態４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
而して、突台部１１を絶縁部材４の貫通孔６に貫挿すると、貫通孔６の内周面と第１突台部１１Ａの角部が当接するため、この当接部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の第２突台部１１Ｂへの流出が阻止される。なお、本実施形態では突台部１１が２段構造とされているが、図１７に示すように３段構造あるいはそれ以上の段構造としても良い。あるいは、図１８に示すように絶縁部材４の貫通孔６内周面を段構造とし、傾斜面とされた突台部１１の周面に格段の角部が当接される構造としても同様の効果が得られる。
【００５９】
（参考例３）
図１９に示すように、本参考例では突台部１１が大径の第１突台部１１Ａと小径の第２突台部１１Ｂの２段構造とされ、絶縁部材４の貫通孔６内周面に第１突台部１１Ａと嵌合する嵌合凹部６ｂが形成されている。なお、基本的な構成は実施形態４及び実施形態６と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
嵌合凹部６ｂは絶縁部材４の接着面における貫通孔６周縁に形成される。そして、突台部１１が貫通孔６に貫挿されると、嵌合凹部６ｂと第１突台部１１Ａとが嵌合し、この嵌合部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の第２突台部１１Ｂへの流出が阻止される。
【００６１】
（参考例４）
図２０に示すように、本参考例では絶縁部材４の周壁２０先端が嵌合する嵌合溝２８が金属板３表面の突台部１１周縁に形成されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
そして、突台部１１が貫通孔６に貫挿されると周壁２０の先端部が嵌合溝２８と嵌合するのであるが、周壁２０の先端部が根元部分よりも幅細に形成されているため、図２０に示すように嵌合溝２８の開口周縁の角が周壁２０の傾斜した外側周面と当接し、この当接部位に圧力が集中して気密性が高くなり、接着材料１３の突台部１１への流出が阻止されることになる。
【００６３】
なお、図２１に示すように嵌合溝２８と突台部１１との間に隙間を設け、嵌合溝２８の開口周縁における突台部１１側の角に周壁２０を当接させる構造や、さらに図２２に示すように嵌合溝２８の開口周縁における突台部１１側並びに突台部１１と反対側の角に周壁２０を当接させる構造としても良い。また、上記何れの構造においても余分な接着材料１３を溜める溜め部を形成すれば、接着材料１３の突台部１１への流出をさらに確実に阻止できる。さらに、図２３に示すように嵌合溝２８と突台部１１との間の隙間を大きく空けて、この隙間にて金属板３の表面と絶縁部材４の接着面を面接触させる構造としても良い。
【００６４】
（参考例５）
図２４に示すように、本参考例では突台部１１の傾斜面１１ａに嵌合溝２８が形成されており、これ以外の構成は参考例４と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
参考例４の構成においては、嵌合溝２８を形成するために金属板３にプレス加工を施すと金属板３の裏面側に嵌合溝２８に対応する突部が形成されてしまうが、この突部が本発明に係る光源装置を器具や放熱部品などに取り付ける際に邪魔になってしまう。
【００６６】
そこで、本参考例のように突台部１１の周面を傾斜面１１ａとし、この傾斜面１１ａにプレス加工を施して嵌合溝２８を形成すれば、金属板３の裏面側に突部が突出するのを防ぐことができる。
【００６７】
（参考例６）
図２５に示すように、本参考例では周壁２０’が絶縁部材４と異なる材料を用いて形成されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
参考例１においては周壁２０が絶縁部材４と同じ材料で一体成型されているが、本参考例では絶縁部材４を形成する材料よりも柔らかい樹脂材料を用い、例えば２色成型によって絶縁部材４の接着面に周壁２０’が突設されている。
【００６９】
而して、金属板３と絶縁部材４が接着されれば、両者間に加えられる圧力で周壁２０’が変形し、この変形した周壁２０’によって気密性が高められて突台部１１への接着材料１３の流出が阻止できる。
【００７０】
なお、図２６に示すように金属板３の表面に嵌合溝２８を設け、実施形態１０と同様に嵌合溝２８に周壁２０’を嵌合させる構造とすれば、さらに確実に接着材料１３の流出が阻止できる。
【００７１】
（参考例７）
図２７に示すように、本参考例では金属板３の表面に周壁２０”が突設され、この周壁２０”と嵌合する嵌合溝２８’が絶縁部材４の接着面に設けられており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
周壁２０”は、金属板３表面における突台部１１の周囲を囲むようにプレス加工によって突設される。そして、絶縁部材４の接着面には周壁２０”と嵌合する嵌合溝２８’が貫通孔６の周囲に設けられる。
【００７３】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の嵌合溝２８’に金属板３の周壁２０”が嵌合し、この周壁２０”によって気密性が高められて接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。
【００７４】
ここで、周壁２０”を先細とし、嵌合溝２８’の幅に対して周壁２０”の基端側の幅寸法を大きくすることによって、図２８（ａ）（ｂ）に示すように周壁２０”が嵌合溝２８’と嵌合したときに絶縁部材４の貫通孔６周縁の部位が貫通孔６の方へ押し込まれて貫通孔６の内径を狭くする構造とすれば、貫通孔６の内周面と突台部１１の周面とが密着して突台部１１への接着材料１３の流出をより確実に阻止することができる。
【００７５】
また、図２９に示すように周壁２０”と突台部１１との隙間において絶縁部材４の貫通孔６周縁部を金属板３表面に当接させることで気密性をさらに高めたり、絶縁部材４の上記隙間に対応する部位に余分な接着材料１３を溜める溜め部２１’を設ける構造としても良い。なお、この溜め部２１’が、図３０に示すように突台部１１の周面と対向する貫通孔６の内周面に設けられる構造としても良い。
【００７６】
（参考例８）
図３１に示すように、本参考例では金属板３の表面に先端部をナイフエッジ状に尖らせた周壁２９が突設されており、これ以外の構成は参考例１と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
周壁２９は、金属板３表面における突台部１１の周囲を囲むようにプレス加工等によって突設され、その先端部がナイフエッジ状に尖らせてある。
【００７８】
而して、突台部１１を貫通孔６に貫挿するようにして金属板３の上方から絶縁部材４が被着されると、絶縁部材４の接着面に金属板３の周壁２９が食い込んで気密性が高められ、接着材料１３の突台部１１への流出が阻止される。
【００７９】
（実施形態７）
図３２に示すように、本実施形態では絶縁部材４の貫通孔６周縁の部位に接着面側に開口して余分な接着材料１３を内部に溜める溜め部３０が貫通孔６の周囲に溝状に設けられるとともに、この溜め部３０を凹所５と連通して溜め部３０内の空気を逃がす１乃至複数の逃がし孔３１が形成されており、これ以外の構成は従来例と共通である。よって、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
溜め部３０は、絶縁部材４の接着面に貫通孔６との間に隙間を空けて溝状に形成される。そして、溜め部３０の底面の要所に絶縁部材４の凹所５に連通する１乃至複数の逃がし孔３１が設けられ、この逃がし孔３１を通して溜め部３０内の空気を外部へ逃がすことが可能となっている。
【００８１】
而して、金属板３と絶縁部材４を接着する際に余分な接着材料１３が絶縁部材４の溜め部３０に溜まることで突台部１１への流出を防ぐことができる。ここで、従来は溜め部３０内の空気が妨げとなって接着材料１３が溜め部３０に溜まり難いものであったが、本実施形態では逃がし孔３１を設けて溜め部３０内の空気を外部へ逃がすことができるために接着材料１３が溜め部３０に溜まり易くなっている。また、従来では接着材料１３の硬化のための加熱時に溜め部３０内の空気が膨張して接着材料１３が剥離する虞があったが、本実施形態では逃がし孔３１を通して溜め部３０内の空気が外部へ逃げるため、加熱によって接着材料１３が剥離する虞がないものである。
【００８２】
ここで、金属板３と絶縁部材４の接着作業を減圧環境下で行えば、接着材料１３や溜め部３０内の空気を逃がし孔３１を通して外部へ逃がすことができ、接着材料１３のはみ出しが抑えられるとともに接着材料１３に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができるという利点がある。
【００８３】
なお、溜め部３０内の空気を逃がすための逃がし孔３１は必ずしも凹所５に連通させる必要はなく、また、逃がし孔３１を金属板３に設ける構造としても良い。例えば、絶縁部材４又は金属板３に溜め部３０を外部と連通する溝状の逃がし孔を設け、図３２における横方向に沿って空気を逃がす構造でも構わない。
【００８４】
（実施形態８）
本実施形態は、発光ダイオード２を頂面に実装する突台部１１’が金属板３と別体に形成され、この突台部１１’に接着材料１３の突台部１１’への流出を防止する防止手段が設けられた点に特徴がある。但し、基本的な構成は従来例と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
金属板３は例えば銅板のように比較的柔らかい金属で形成される。そして、図３３に示すように、突台部１１’は金属板３よりも硬い金属材料によって楔形に形成されており、その先端部が金属板３の要所に圧入されることで金属板３表面に突設される。ここで、突台部１１’が楔形に形成されているので、先端に向かって傾斜する突台部１１’の周面１１ａ’と絶縁部材４の貫通孔６の周縁とが圧接して気密性が高められ、この圧接部位にて突台部１１’の実装面（頂面）への接着材料１３の流出を防止することができる。
【００８６】
ここで、図３４に示すように予め発光ダイオード２がダイボンディングにより実装された突台部１１’を金属板３表面に圧入しても良いし、あるいは図３５に示すように金属板３表面に圧入された突台部１１’に発光ダイオード２を実装しても良い。
【００８７】
また、金属板３と絶縁部材４の接着作業の前に突台部１１’を圧入しても良いし、接着作業後に突台部１１’を圧入しても良い。但し、接着作業後に圧入する場合、発光ダイオード２のダイボンディング時の熱が絶縁部材４に加えられることがないから、実装工程における温度の影響が絶縁部材４に及ばなくなり、絶縁部材４の材料又は実装（ダイボンディング）用の接着剤の選択の幅が広がるという利点がある。
【００８８】
（実施形態９）
本実施形態は、発光ダイオード２を突台部１１の頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料１３を用いる点に特徴があり、基本的な構成は従来例と共通であるから共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００８９】
而して、ダイボンディング用の接着剤と同じ成分が含まれた接着材料１３を用いれば、仮に流出した接着材料１３が突台部１１の頂面に付着しても、同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオード２と実装面の界面での剥離が生じ難くなる。しかも、同じ成分が含まれた接着材料１３を用いることで金属板３と絶縁部材４の接着工程と、突台部１１頂面への発光ダイオード２の実装工程とを同時に行うことが可能となる。その結果、絶縁部材４が高温度環境におかれる時間を短縮することができ、温度の影響で絶縁部材４に変形等の不具合が発生するのを防ぐことができる。
【００９０】
（実施形態１０）
本実施形態は、金属板３と絶縁部材４とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加える点に特徴があり、基本的な構成は従来例と共通であるから共通する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図３７に示すように、静水圧を加えるための冶具４０は一面が開口する気密な箱状に形成され、開口面側から絶縁部材４の表面（図３７における上面）に被せられる。ここで、絶縁部材４表面に当接する冶具４０の開口端面にはシール構造が設けられている。
【００９２】
而して、接着材料１３が塗布された金属板３の表面に絶縁部材４が被着され、さらに絶縁部材４の表面に冶具４０が被せられた状態で、図示しない加圧装置により冶具４０内の気体（例えば空気）を介して絶縁部材４に静水圧が加えられる。
【００９３】
このような方法によれば、金属板３と絶縁部材４の接着部位から実装面（突台部１１の頂面）への接着材料１３の流出を防止することができ、流出した接着材料１３が実装面に付着して発光ダイオード２の実装を妨げることがなくなる。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、金属板又は絶縁部材に設けられ、他の部位に比較して接着材料の濡れ性が低い部位からなるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなるとともに、濡れ性の低い部位によって実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、接着材料を半田とし、半田濡れ性の高い部位として絶縁部材の接着面側に導体パターンが形成されたので、接着材料である半田が導体パターンを除く部位には広がらないことから実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、接着材料をエポキシ樹脂又はシリコン樹脂とし、接着材料をはじく物質が突台部の近傍に配設されたので、接着材料が上記物質にはじかれることで実装面への接着材料の流出が防止できるという効果がある。
【００９８】
請求項４の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、突台部又は金属板の突台部近傍と絶縁部材との接触面に形成される斜面からなるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができるという効果がある。
請求項５の発明は、請求項４の発明において、防止手段を複数設けたので、実装面への接着材料の流出をより確実に防止することができるという効果がある。
【０１０３】
請求項６の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、余分な接着材料を溜める溜め部と、溜め部内の空気を逃がす逃がし孔とを有するので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、しかも、溜め部内の空気を逃がし孔から逃がすことで接着材料の硬化時に溜め部内の空気が膨張して接着不良が生じるのを防ぐことができるという効果がある。
【０１０４】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、金属板と絶縁部材が減圧環境下で接着されるので、接着材料や溜め部内の空気を逃がし孔を通して外部へ抜き出すことができ、接着材料のはみ出しが抑えられるとともに接着材料に含まれている空気を減らすことで加熱、硬化時の膨張を抑えることができるという効果がある。
【０１０６】
請求項８の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、発光ダイオードを突台部頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料を用いるので、防止手段によって金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなり、また、仮に流出した接着材料が突台部の頂面に付着しても同じ成分が含まれた接着剤を使ってダイボンディングが行われるために発光ダイオードと実装面の界面での剥離が生じ難くなり、しかも、同じ成分が含まれた接着材料を用いることで金属板と絶縁部材の接着工程と、突台部頂面への発光ダイオードの実装工程とを同時に行うことが可能であり、絶縁部材が高温度環境におかれる時間を短縮して不具合の発生を防ぐことができるという効果がある。
【０１０７】
請求項９の発明は、基板に発光ダイオードを実装してなり、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備えた光源装置の製造方法において、金属板と絶縁部材とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加えるので、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止することができ、流出した接着材料が実装面に付着して発光ダイオードの実装を妨げることがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１の要部を示す断面図である。
【図２】 同上における金属板と絶縁部材の接着工程を説明する説明図である。
【図３】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図４】 本発明の参考例２の要部を示す断面図である。
【図５】 同上における金属板と絶縁部材の接着工程を説明する説明図である。
【図６】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図７】 実施形態１の要部を示す断面図である。
【図８】 実施形態２の要部を示す断面図である。
【図９】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１０】 実施形態３の要部を示す断面図である。
【図１１】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１２】 実施形態４の要部を示す断面図である。
【図１３】 実施形態５の要部を示す断面図である。
【図１４】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１５】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図１６】 実施形態６の要部を示す断面図である。
【図１７】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図１８】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図１９】 本発明の参考例３の要部を示す断面図である。
【図２０】 本発明の参考例４の要部を示す断面図である。
【図２１】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２２】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図２３】 同上のさらにまた他の構成の要部を示す断面図である。
【図２４】 本発明の参考例５の要部を示す断面図である。
【図２５】 本発明の参考例６の要部を示す断面図である。
【図２６】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２７】 本発明の参考例７の要部を示す断面図である。
【図２８】 同上の他の構成の要部を示す断面図である。
【図２９】 同上のさらに他の構成の要部を示す断面図である。
【図３０】 同上のさらにまた他の構成の要部を示す断面図である。
【図３１】 本発明の参考例８の要部を示す断面図である。
【図３２】 実施形態７の要部を示す断面図である。
【図３３】 実施形態８の要部を示す分解断面図である。
【図３４】 （ａ）は同上における突台部の断面図、（ｂ）は突台部の金属板への圧入作業を説明する説明図である。
【図３５】 同上の要部を示す断面図である。
【図３６】 同上の要部を示す断面図である。
【図３７】 実施形態１０の説明図である。
【図３８】 従来例を示す断面図である。
【図３９】 他の従来例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
３ 金属板
４ 絶縁部材
６ 貫通孔
１１ 突台部
１３ 接着材料
２０ 周壁
Claims (9)
- 基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、金属板又は絶縁部材に設けられ、他の部位に比較して接着材料の濡れ性が低い部位からなることを特徴とする光源装置。
- 接着材料を半田とし、半田濡れ性の高い部位として絶縁部材の接着面側に導体パターンが形成されたことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
- 接着材料をエポキシ樹脂又はシリコン樹脂とし、接着材料をはじく物質が突台部の近傍に配設されたことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
- 基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、突台部又は金属板の突台部近傍と絶縁部材との接触面に形成される斜面からなることを特徴とする光源装置。
- 防止手段を複数設けたことを特徴とする請求項４記載の光源装置。
- 基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、防止手段は、余分な接着材料を溜める溜め部と、溜め部内の空気を逃がす逃がし孔とを有することを特徴とする光源装置。
- 金属板と絶縁部材が減圧環境下で接着されることを特徴とする請求項６記載の光源装置。
- 基板に発光ダイオードを実装してなる光源装置であって、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備え、金属板と絶縁部材の接着部位から実装面への接着材料の流出を防止する防止手段が金属板並びに絶縁部材の少なくとも何れか一方に設けられた光源装置において、発光ダイオードを突台部頂面にダイボンディングする接着剤と同じ成分が含まれた接着材料を用いることを特徴とする光源装置。
- 基板に発光ダイオードを実装してなり、熱の良導体である金属板、並びに金属板の一方の面に接着材料によって接着固定される絶縁部材からなる基板と、金属板から絶縁部材を貫通して突設された突台部と、突台部頂面である実装面に実装される発光ダイオードとを備えた光源装置の製造方法において、金属板と絶縁部材とを接着して基板を形成する際に両者の接着部位に静水圧を加えることを特徴とする光源装置の製造方法。
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