JP4309030B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置に関し、詳しくは鉄道や交通の信号灯、航空障害灯、警告灯、表示灯などに好適に用いられる面発光素子モジュールとヒートシンクとを備える発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道や交通の信号灯、航空障害灯、警告灯、表示灯などにおいて、面発光素子モジュールを備える発光装置が繁用されている。該面発光素子モジュールは、回路基板（実装回路基板）上に複数個の発光素子を二次元的に並べて実装することで、各発光素子の発光面を同一方向に向けてなる構造を有する。
【０００３】
一般に、上記のような発光装置の出力を制限したり信頼性を損なっている主な原因は、素子駆動時における発熱による温度上昇である。このような温度上昇を抑えるために、通常、面発光素子モジュールに熱抵抗の低い材料で形成されたヒートシンク（放熱器）を取り付けて、放熱性を高めている。
【０００４】
図４は、従来の発光装置の一例を示す簡略化した正面図である。図４に示す発光装置３１は、基本的には、面発光素子モジュール３２とヒートシンク３３とを備える。面発光素子モジュール３２は、たとえばガラスエポキシ基板である回路基板３４上に二次元的に並べられた複数のＬＥＤランプ３５を有する。このようなＬＥＤランプ３５は、リードフレーム３６に図示しないＬＥＤチップ（発光素子）をダイボンディングし、ＬＥＤチップの電極とリードフレームのリード端子間をワイヤで接続し（ワイヤボンディングし）、さらにＬＥＤチップとその周辺部（ワイヤ、リードフレーム）を透光性を有する樹脂被覆層３７で樹脂モールドしてなるものである。このようなＬＥＤランプ３５は、上記樹脂被覆層３７から突出したリードフレーム３６のリード端子３６ａを、回路基板３４に予め形成された貫通孔を通して半田付けすることで、回路基板３４上に設けられる。このため面発光素子モジュール３２は、その回路基板３４の裏面から突出した複数の半田付け部分３８を有するものとなる。
【０００５】
ヒートシンク３３は、熱抵抗の低いアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金、鉄などの金属材料で形成され、たとえば板状部材３３ａと、該板状部材３３ａに設けられたフィン部材３３ｂとからなる。このようなヒートシンク３３は、上記のように回路基板３４の裏面には、半田付け部分３８が突出しており、ヒートシンク３３の板状部材３３ａを回路基板３４に接するように取り付けられないため、スペーサ３９を介して該基板３４の裏面側に固定される。回路基板３４とスペーサ３９間には空気層４０が介在される。
【０００６】
図５は、従来の発光装置の他の例を示す簡略化した正面図である。図５に示す発光装置４１における面発光素子モジュールおよびヒートシンクは、ヒートシンクの回路基板への取り付け方を除いては図４に示したものと同様であり、同一の参照符を付して説明を省略する。発光装置４１において、ヒートシンク３３はシート状の絶縁体４２を介して回路基板３４の裏側に取り付けられる。絶縁体４２としては、たとえばシリコーン樹脂などをシート状に成形したものを用いる。図５に示す態様では、このような絶縁体４２を挟んで、ヒートシンク３３を面発光素子モジュール３２に固定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような各発光装置３１，４１において、発光素子の駆動時に発生した熱は、まず該素子からリードフレーム３６を経て回路基板３４に伝達される。この回路基板３４から、図４の場合はスペーサ３９および空気層４０を経て、図５の場合は絶縁体４２を経て、それぞれヒートシンク３３に伝達される。このようにこれら発光装置３１，４１においては、ヒートシンク３３を回路基板３４の裏面に直接取り付けることができないため、回路基板３４から熱抵抗の低いヒートシンク３３へと効率よく熱を逃がすことができない。また上記熱は、該素子から回路基板３４まで、主としてリードフレーム３６を介して伝達されており、回路基板に該素子を直接実装した構成と比較して、放熱の効率が悪い。
【０００８】
また上記発光装置３１，４１は、スペーサ３９や絶縁体４２などヒートシンク３３を取り付けるための部品がそれぞれ必要であり、またＬＥＤランプ３５の回路基板３４への実装を、ＬＥＤランプ３５のリード端子３６ａを回路基板３４に予め形成された貫通孔に通して半田付けする煩雑な作業によって行わなければならないなど、製造効率が悪く、生産性が低いという問題がある。
【０００９】
本発明は、従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができる発光装置を提供することをその目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。本発明は以下のとおりである。
（１）回路基板および該基板上に二次元的に並べられて実装された複数個の発光素子を有し、かつ該基板の裏側に一または複数個の凸状部を有する面発光素子モジュールと、一または複数個の凹状部が表面に形成されたヒートシンクとを備える発光装置であって、
回路基板の裏面とヒートシンクの表面とが接し、かつ凸状部が凹状部に挿入された状態で、ヒートシンクが面発光素子モジュールに固定されていることを特徴とする発光装置。
（２）凹状部に挿入された凸状部が、該凹状部と互いに嵌合していることを特徴とする上記（１）に記載の発光装置。
（３）回路基板面上で各発光素子を封止する透光性を有する樹脂被覆層を備えることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の発光装置。
（４）上記樹脂被覆層が凸レンズ状または凹レンズ状に成形されたものであることを特徴とする上記（３）に記載の発光装置。
（５）回路基板は樹脂被覆層が形成される各部分に一または複数個の貫通孔を有し、
樹脂被覆層と凸状部とが、該貫通孔で連通して一体的に形成されたものであることを特徴とする上記（３）または（４）に記載の発光装置。
（６）回路基板が主としてアルミニウムからなるものであることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の発光装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の発光装置の好ましい一例を示す簡略化した断面図であり、図２は図１の領域Ａを拡大して示す図であり、図３は図１の発光装置の簡略化した正面図である。発光装置１は、基本的には、面発光素子モジュール２と、ヒートシンク３とを備える。面発光素子モジュール２は、回路基板４と、該基板４上に二次元的に並べられて実装された複数個の発光素子５と、回路基板４の裏側に形成される一または複数個の凸状部６とを有する。
【００１２】
面発光素子モジュール２の回路基板４は、素子搭載面４ａに、搭載する発光素子５に適宜対応して形成された図示しない配線パターンを有する。このような配線パターンと、各発光素子５の電極（一個のみ図示）とがワイヤボンディング（ワイヤ７）で接続される。
【００１３】
発光素子５としては、回路基板に成長させた半導体結晶層の上面から外部へ光を放射する発光素子が用いられる。このような発光素子５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよく、また面発光レーザであってもよい。
【００１４】
凸状部６は、回路基板４の裏面４ｂから突出するように形成されるならばその形状は特には限定されないが、好ましくは略柱状に形成され、より好ましくは略円柱状に形成される。凸状部６の突出方向における長さも特には限定はないが、面発光素子モジュール２全体の厚みをできるだけ薄くしたい理由から、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに選ばれ、より好ましくは１．０ｍｍ〜１．５ｍｍに選ばれる。また凸状部６が上記のように略円柱状に形成される場合、その径は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に選ばれるのが好ましい。ここで回路基板４の「裏面」とは、該基板４の、発光素子５が搭載される素子搭載面４ａとは反対側の面をさす。
【００１５】
該凸状部６の数は、少なくとも一個形成されるならば特に限定はないが、好ましくは回路基板４に実装される発光素子５と同数形成される。凸状部６は、回路基板４の、各発光素子５が実装される位置の裏側にそれぞれ形成されるのが好ましい。このような凸状部６を形成する材料としては特には限定されないが、後述の発光素子５を封止する樹脂被覆層１１を形成する材料と同じポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料が好ましい。
【００１６】
本発明に用いるヒートシンク３は、上記凸状部６が挿入され得る一または複数個の凹状部８がその表面に形成されるならば特に限定はないが、図２に示すようなある程度の厚みＤ１（２ｍｍ〜２０ｍｍ）を有しかつ平坦な表面部分を有する、ブロック状あるいは板状の部材を少なくとも備えるのが好ましい。
【００１７】
図１に示す態様のヒートシンク３は、たとえば複数個の凹状部８が形成された板状部材３ａと、該板状部材３ａに設けられたフィン部材３ｂとからなる。板状部材３ａおよびフィン部材３ｂは、一体的に形成されたものであってもよく、また図１に示すように別体として設けられたものであってもよい。このようなヒートシンク３は、たとえばアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金、鉄などの一般的に熱抵抗が低い材料で実現される。
【００１８】
板状部材３ａに形成される一または複数個の凹状部８の形状および配置は、上記凸状部６が挿入され得る形状および配置であれば特には限定されず、該凸状部６の形状および配置に併せて適宜選択される。該凹状部８は、好ましくは全部の凸状部６を挿入可能なように実現される。このような凹状部８は、好ましくは略柱状の内部空間を有するように形成され、より好ましくは略円柱状の内部空間を有するように形成される。
【００１９】
また図２に示す凹状部８の深さＤ２は、上記の凸状部６の突出方向における長さよりも大きく選ばれる。これによって板状部材３ａの各凹状部８が形成される表面３ａ１と回路基板４の裏面４ｂとが互いに接するように、面発光素子モジュール２にヒートシンク３を取り付けることができる。上記深さＤ２は、好ましくは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに選ばれ、より好ましくは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍに選ばれる。
【００２０】
該凹状部８の大きさも、凸状部６が挿入され得る大きさであれば特に限定はないが、図２に示すように、好ましくは凸状部６の側壁６ａと、板状部材３ａの凹状部８の内部空間に面する側壁８ａとが互いに接するように、言うなれば凸状部６と凹状部８とが互いに嵌合し得るように形成される。
【００２１】
フィン部材３ｂは、複数枚の板材を一定間隔で配置して構成される。この板材の枚数や外形、断面形状、大きさなどは特に限定されるものではなく、所望の熱交換率が得られるように適宜設定すればよい。また本発明においては、フィン部材３ｂの態様は図１および図３に示した例に限定されるものではない。たとえば、平板フィン、波状フィン、断続面フィンといった一般的に広く知られている種々の形状で実現される。
【００２２】
本発明の発光装置１は、凸状部６が凹状部８に挿入され、かつ回路基板４の裏面４ｂとヒートシンク３の表面３ａ１とが接する状態で、該ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に固定されて実現される。ヒートシンク３と面発光素子モジュール２との固定方法は、特には限定されず、図１および図３に示すようにたとえばネジで実現される適宜の固定手段１５を用いてもよく、また凸状部と凹状部の内部空間に面する側壁との間にたとえばシリコーン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などの接着剤が介在されることによって固定されてもよい。また凸状部６と凹状部８とが互いに嵌合することによって、ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に固定されてもよい。
【００２３】
上記の状態で該ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に取付けられることによって、ヒートシンクよりも格段に熱抵抗の高い空気層や絶縁体などが回路基板の裏面とヒートシンクの表面との間に介在されるような従来の発光装置とは異なり、回路基板４から直接ヒートシンク３へと熱が伝わり、より効率的に放熱を行うことができる。
【００２４】
また本発明に用いられる面発光素子モジュール２は、図１に示すように、複数個の発光素子５が回路基板４上に二次元的に並べられて実現される。したがって発光素子５の駆動時に発生した熱は、該素子から回路基板４に直接伝わる。これによって従来のようにリードフレームを介して発光素子を回路基板に実装する構成と比較して、該素子から回路基板へと熱が伝わり易い。したがってより多くの量の熱を短時間で素子から回路基板を経てヒートシンクへと逃がすことができるので、効率的に放熱を行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明はリードフレームを用いずに実現されるので、従来のように回路基板への実装の際に、リード端子を回路基板に予め形成された貫通孔に通して半田付けするというような煩雑な作業を行わなくてもよい。したがって製造効率がよく、生産性が高い。
【００２６】
また本発明の発光装置においては、従来のようにスペーサや絶縁体を必要とせず、用いる部品数が少ないため、従来より簡易な構成でかつ放熱性に優れる発光装置を実現することができる。また上記のようにリードフレームを用いず、かつ回路基板裏面とヒートシンク表面との間に空気層が介在されない構成であるので、従来よりもコンパクトな発光装置を得ることができる。
【００２７】
上記のように本発明の発光装置１は、凹状部に挿入された凸状部が、該凹状部と互いに嵌合するように実現されるのが好ましい。このように実現された発光装置１においては、上記嵌合している部分（凸状部６の側壁６ａと凹状部８の内部空間に面する側壁８ａとが互いに接する部分）からもより多くの熱をヒートシンクに逃がすことができ、より効率的に放熱を行うことができる。
【００２８】
なお本発明においては、凹状部８を凸状部６の数倍の大きさに形成し、一個の凹状部８内に複数個の凸状部６が同時に挿入されるように実現してもよい。また基板４の裏面４ｂよりもヒートシンク３の表面３ａ１の方が狭いならば、基板裏面４ｂのヒートシンク３からはみ出した領域に、凹状部に挿入されない凸状部があってもよい。
【００２９】
また本発明の発光装置１は、図１に示すように、回路基板４上で各発光素子５を封止する樹脂被覆層１１をさらに備える。樹脂被覆層１１は、基本的には、発光素子５を外界から保護するために形成される層であって、たとえばポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料で実現される。このような樹脂被覆層１１は、たとえば発光素子５の電極と回路基板４上の配線パターン間がワイヤボンディングされた状態で成形用金型内に配置して射出成形することによって好適に形成される。樹脂被覆層１１は、透光性を有するように、好ましくは無色透明であるように実現される。
【００３０】
上記樹脂被覆層１１の形状は特には限定はされないが、好ましくは、回路基板４の素子搭載面４ａに対し凸レンズ状または凹レンズ状に成形される。これによって、発光素子５から発せられた光を収束可能または発散可能とすることができ、発光素子５からの光を効率よく取り出して所望の指向特性を持たせることができる。中でも、図１に示すような砲弾型などと呼ばれる従来公知の凸レンズ状に成形されたものが特に好ましい。
【００３１】
また回路基板４は、好ましくは、上記の樹脂被覆層１１が形成される各部分に一または複数個の貫通孔１２をさらに有する。上記各部分に形成される貫通孔１２は、好ましくは一個〜四個、より好ましくは後述する樹脂被覆層１１の成形の点から図１に示すように二個で実現される。上記の樹脂被覆層１１は、この貫通孔１２を含んで各発光素子５を被覆するように形成される。
【００３２】
本発明においては、好ましくは、凸状部６が樹脂被覆層１１と同一材料で形成され、図１〜図３に示すように樹脂被覆層１１と凸状部６とが上記貫通孔１２で連通して一体的に成形されて実現される。以下、発光素子５および樹脂被覆層１１を指して、また上記のように該樹脂被覆層１１と凸状部６とが上記貫通孔１２で連通して一体的に成形される場合には凸状部６および貫通孔１２に充填された部分を含んで、「ＬＥＤランプ」ということがある。このように樹脂被覆層１１および凸状部６を一体的に形成することで、ＬＥＤランプの作製をより簡易に行うことができ、かつより高品位なＬＥＤランプが得られる利点がある。
【００３３】
このような態様のＬＥＤランプは、本件出願人が特許２７３９３７９号公報で提案した射出成形法によって特に好適に作製することができる。該方法とは、回路基板上に実装された素子の近傍に設けられた該基板の貫通孔を通して、該素子とその近傍の基板裏面部分とを一体的に包囲するように封止する方法である。具体的には、成形用金型の注入ゲートを素子実装側のキャビティ近傍側の回路基板面に向けて設け、該ゲートから注入される成形用樹脂の流れを回路基板面に一旦衝突させた後に、素子実装側のキャビティに流入させる。この際、金型の回路基板裏面側にもキャビティを設け、かつ回路基板に貫通孔を形成しておく。これによって、回路基板の、素子実装側のキャビティを充填した後の樹脂が、該素子の実装位置の近傍の貫通孔を通り、回路基板の裏面側（素子実装側とは反対側）の裏面側キャビティに逃がされる。
【００３４】
上述した成形法は、回路基板上に実装された素子を封止する際に、成形用樹脂が素子実装側のキャビティ内に流入するときの衝撃力を緩和し、素子実装側からの成形用樹脂の注入を行うものである。したがって上記成形法では、ウェルドライン、フローマーク、ジェッティングなどの成形不良が発生しない高品位な樹脂被覆層が好適に得られる。またこのような成形方法では、複数個の素子に対して一括して樹脂被覆層を形成できるので、少ない作業工程数で効率よくＬＥＤランプを製造することができる。
【００３５】
回路基板４の基材となる回路基板としては、アルミニウム基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、鉄基板、銅基板などが挙げられるが、効率よく放熱を行う観点からは、アルミニウム基板を用いるのが特に好ましい。
【００３６】
本発明における回路基板４の大きさは目的とする面発光素子モジュール２の形態に応じて異なるが、一般に、（縦：１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（横：１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（厚み：０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）程度の大きさである。
【００３７】
また、該基板４の発光素子５を実装する面に設けられる配線パターンには、金、銀、銅、ニッケル、コバルトなどの各種金属またはこれらを主成分とする各種合金を用いることができる。該配線パターンは、通常、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、メッキなどを用いて、回路基板面に金属層を形成した後、当該金属層を部分的にエッチング除去して、所望のパターンにパターニングする、いわゆる、サブトラクティブ法によって形成される。また、配線金属を直接パターン状に形成するアクティブ法によって配線パターンを形成してもよい。
【００３８】
回路基板４上への発光素子５の実装（マウント）は、平面ダイボンダーなどのＬＥＤチップのダイボンド装置として一般的に知られているダイボンド装置が使用される。回路基板４への発光素子５（チップ）のダイボンド形態としては、Ａｕ−Ｓｉなどを用いた共晶接合、Ｓｎ−Ｐｂなどを用いた半田接合、または、Ａｇ粉入り導電性エポキシ樹脂組成物、非導電性エポキシ樹脂組成物、シリコーン系樹脂組成物などを用いた樹脂接合などが用いられる。
【００３９】
また発光素子５は、回路基板４上において二次元的に並べられるが、その並べ方はマトリクス状などの一定の規則性を持った並べ方でも、不規則な並べ方であってもよい。実装される発光素子５の数は、一般に一個〜二百個程度である。発光素子５の電極と配線パターンの端部（ボンディングパッド）間のワイヤボンディングするためのワイヤ７としては、金線、アルミニウム線などが用いられる。ワイヤボンディング方法としては、たとえば熱圧着ボンディング法、超音波ボンディング法、熱圧着・超音波併用ボンディング法などが挙げられる。
【００４０】
なお、図１には四個のＬＥＤランプしか示していないが、実際には、回路基板４の図示した以外の領域には、目的とする発光量に応じてＬＥＤランプおよびそれらに対応する配線パターンがさらに形成されている。また、駆動用のＩＣなどの他の電子部品類（図示せず）なども実装されている。
【００４１】
また本発明における凸状部は、樹脂被覆層と別体として、回路基板の裏側に設けられてもよい。このように凸状部が樹脂被覆層と別体として設けられる場合、凸状部は、回路基板の、発光素子が実装される位置の裏側に必ずしも形成されていなくてもよい。
【００４２】
本発明におけるヒートシンク３の凹状部８は、たとえばフライス盤というような従来から一般的に用いられている器具を用いて好適に形成することができる。また上記のように本発明においては、回路基板の裏面とヒートシンクの該表面とが接するように、ヒートシンクを面発光素子モジュールに固定する。したがって放熱性の点からは、該ヒートシンク表面のうち、回路基板裏面に接する面積をできるだけ多くすることが望ましい。このため本発明におけるヒートシンクへの凹状部の形成においては、たとえばフライス盤を用いて、座ぐり加工を施すのが効果的である。該座ぐり加工を施すことで、凹状部８周辺のヒートシンク３の各表面部分を平坦に加工することができ、ヒートシンクの表面のうち凹状部が形成される残余の領域が可及的に回路基板の裏面に接し得るように、凹状部を形成することができる。
【００４３】
またダイカストによって、本発明におけるヒートシンク３を形成してもよい。該ダイカストにおいて、予め凹状部８を有するようなヒートシンク３の金型を用いれば、上記の凹状部８を加工する手間もかからず、本発明におけるヒートシンク３を高い生産性で実現できる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例１
まず適宜の配線パターンを有する（縦：５ｃｍ）×（横：５ｃｍ）×（厚み：１ｍｍ）のアルミニウム基板上に、三十六個のＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ（ＤＨ）構造の高輝度赤色ＬＥＤを、７ｍｍのピッチ間隔で六個×六個配列した。各ＬＥＤを、本件出願人が特許２７３９３７９号公報で提案した射出成形法によってポリカーボネート樹脂で被覆して、樹脂被覆層を形成し、ＬＥＤランプとした。ＬＥＤランプの形成されたアルミニウム基板上に適宜の駆動用ＩＣなどを実装し、本発明における面発光素子モジュールとした。このような面発光素子モジュールは、アルミニウム基板の、ＬＥＤが実装される位置の裏側に、７ｍｍのピッチ間隔で六個×六個の円柱状の凸状部（ポリカーボネート樹脂製、突出方向の長さ：１．０ｍｍ、径：６．０ｍｍ）を備えるものであった。
【００４５】
次に、（縦：２００ｍｍ）×（横：３０ｍｍ）×（厚み：５ｍｍ）の板状部材と、適宜のフィン部材とを、アルミニウム合金を用いたダイカストによって一体的に形成し、本発明におけるヒートシンク（熱抵抗：０．９３℃／Ｗ）を作製した。このようにして得られた本発明におけるヒートシンクは、上記面発光素子モジュールの各凸状部に対応して凹状部（深さ：１．５ｍｍ、径：７．０ｍｍ）が形成されたものであった。
【００４６】
上記面発光素子モジュールの各凸状部を、ヒートシンクの各凹状部に嵌め込み、アルミニウム基板の裏面とヒートシンクの板状部材の表面とが互いに接する状態でこれらを固定し、本発明の発光装置を得た。
【００４７】
該発光装置を、三十六個直列接続で駆動電流ＤＣ５０ｍＡの点灯条件でＬＥＤを点灯させた。電圧は６８．２Ｖであった。この際の点灯時間に対する光束低下率をみたところ、従来よりも約２５％も小さくすることができた。このことから、本発明の発光装置が従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができることが判った。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができる発光装置を提供できる。これによって該発光装置の光量の向上、信頼性の向上、作業効率の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の好ましい一例を示す簡略化した断面図である。
【図２】図１の領域Ａを拡大して示す図である。
【図３】図１の発光装置の簡略化した正面図である。
【図４】従来の発光装置の一例を示す簡略化した正面図である。
【図５】従来の発光装置の他の例を示す簡略化した正面図である。
【符号の説明】
１ 発光装置
２ 面発光素子モジュール
３ ヒートシンク
４ 回路基板
５ 発光素子
６ 凸状部
８ 凹状部
１１ 樹脂被覆層
１２ 貫通孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置に関し、詳しくは鉄道や交通の信号灯、航空障害灯、警告灯、表示灯などに好適に用いられる面発光素子モジュールとヒートシンクとを備える発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道や交通の信号灯、航空障害灯、警告灯、表示灯などにおいて、面発光素子モジュールを備える発光装置が繁用されている。該面発光素子モジュールは、回路基板（実装回路基板）上に複数個の発光素子を二次元的に並べて実装することで、各発光素子の発光面を同一方向に向けてなる構造を有する。
【０００３】
一般に、上記のような発光装置の出力を制限したり信頼性を損なっている主な原因は、素子駆動時における発熱による温度上昇である。このような温度上昇を抑えるために、通常、面発光素子モジュールに熱抵抗の低い材料で形成されたヒートシンク（放熱器）を取り付けて、放熱性を高めている。
【０００４】
図４は、従来の発光装置の一例を示す簡略化した正面図である。図４に示す発光装置３１は、基本的には、面発光素子モジュール３２とヒートシンク３３とを備える。面発光素子モジュール３２は、たとえばガラスエポキシ基板である回路基板３４上に二次元的に並べられた複数のＬＥＤランプ３５を有する。このようなＬＥＤランプ３５は、リードフレーム３６に図示しないＬＥＤチップ（発光素子）をダイボンディングし、ＬＥＤチップの電極とリードフレームのリード端子間をワイヤで接続し（ワイヤボンディングし）、さらにＬＥＤチップとその周辺部（ワイヤ、リードフレーム）を透光性を有する樹脂被覆層３７で樹脂モールドしてなるものである。このようなＬＥＤランプ３５は、上記樹脂被覆層３７から突出したリードフレーム３６のリード端子３６ａを、回路基板３４に予め形成された貫通孔を通して半田付けすることで、回路基板３４上に設けられる。このため面発光素子モジュール３２は、その回路基板３４の裏面から突出した複数の半田付け部分３８を有するものとなる。
【０００５】
ヒートシンク３３は、熱抵抗の低いアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金、鉄などの金属材料で形成され、たとえば板状部材３３ａと、該板状部材３３ａに設けられたフィン部材３３ｂとからなる。このようなヒートシンク３３は、上記のように回路基板３４の裏面には、半田付け部分３８が突出しており、ヒートシンク３３の板状部材３３ａを回路基板３４に接するように取り付けられないため、スペーサ３９を介して該基板３４の裏面側に固定される。回路基板３４とスペーサ３９間には空気層４０が介在される。
【０００６】
図５は、従来の発光装置の他の例を示す簡略化した正面図である。図５に示す発光装置４１における面発光素子モジュールおよびヒートシンクは、ヒートシンクの回路基板への取り付け方を除いては図４に示したものと同様であり、同一の参照符を付して説明を省略する。発光装置４１において、ヒートシンク３３はシート状の絶縁体４２を介して回路基板３４の裏側に取り付けられる。絶縁体４２としては、たとえばシリコーン樹脂などをシート状に成形したものを用いる。図５に示す態様では、このような絶縁体４２を挟んで、ヒートシンク３３を面発光素子モジュール３２に固定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような各発光装置３１，４１において、発光素子の駆動時に発生した熱は、まず該素子からリードフレーム３６を経て回路基板３４に伝達される。この回路基板３４から、図４の場合はスペーサ３９および空気層４０を経て、図５の場合は絶縁体４２を経て、それぞれヒートシンク３３に伝達される。このようにこれら発光装置３１，４１においては、ヒートシンク３３を回路基板３４の裏面に直接取り付けることができないため、回路基板３４から熱抵抗の低いヒートシンク３３へと効率よく熱を逃がすことができない。また上記熱は、該素子から回路基板３４まで、主としてリードフレーム３６を介して伝達されており、回路基板に該素子を直接実装した構成と比較して、放熱の効率が悪い。
【０００８】
また上記発光装置３１，４１は、スペーサ３９や絶縁体４２などヒートシンク３３を取り付けるための部品がそれぞれ必要であり、またＬＥＤランプ３５の回路基板３４への実装を、ＬＥＤランプ３５のリード端子３６ａを回路基板３４に予め形成された貫通孔に通して半田付けする煩雑な作業によって行わなければならないなど、製造効率が悪く、生産性が低いという問題がある。
【０００９】
本発明は、従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができる発光装置を提供することをその目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。本発明は以下のとおりである。
（１）回路基板および該基板上に二次元的に並べられて実装された複数個の発光素子を有し、かつ該基板の裏側に一または複数個の凸状部を有する面発光素子モジュールと、一または複数個の凹状部が表面に形成されたヒートシンクとを備える発光装置であって、
回路基板の裏面とヒートシンクの表面とが接し、かつ凸状部が凹状部に挿入された状態で、ヒートシンクが面発光素子モジュールに固定されていることを特徴とする発光装置。
（２）凹状部に挿入された凸状部が、該凹状部と互いに嵌合していることを特徴とする上記（１）に記載の発光装置。
（３）回路基板面上で各発光素子を封止する透光性を有する樹脂被覆層を備えることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の発光装置。
（４）上記樹脂被覆層が凸レンズ状または凹レンズ状に成形されたものであることを特徴とする上記（３）に記載の発光装置。
（５）回路基板は樹脂被覆層が形成される各部分に一または複数個の貫通孔を有し、
樹脂被覆層と凸状部とが、該貫通孔で連通して一体的に形成されたものであることを特徴とする上記（３）または（４）に記載の発光装置。
（６）回路基板が主としてアルミニウムからなるものであることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の発光装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の発光装置の好ましい一例を示す簡略化した断面図であり、図２は図１の領域Ａを拡大して示す図であり、図３は図１の発光装置の簡略化した正面図である。発光装置１は、基本的には、面発光素子モジュール２と、ヒートシンク３とを備える。面発光素子モジュール２は、回路基板４と、該基板４上に二次元的に並べられて実装された複数個の発光素子５と、回路基板４の裏側に形成される一または複数個の凸状部６とを有する。
【００１２】
面発光素子モジュール２の回路基板４は、素子搭載面４ａに、搭載する発光素子５に適宜対応して形成された図示しない配線パターンを有する。このような配線パターンと、各発光素子５の電極（一個のみ図示）とがワイヤボンディング（ワイヤ７）で接続される。
【００１３】
発光素子５としては、回路基板に成長させた半導体結晶層の上面から外部へ光を放射する発光素子が用いられる。このような発光素子５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよく、また面発光レーザであってもよい。
【００１４】
凸状部６は、回路基板４の裏面４ｂから突出するように形成されるならばその形状は特には限定されないが、好ましくは略柱状に形成され、より好ましくは略円柱状に形成される。凸状部６の突出方向における長さも特には限定はないが、面発光素子モジュール２全体の厚みをできるだけ薄くしたい理由から、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに選ばれ、より好ましくは１．０ｍｍ〜１．５ｍｍに選ばれる。また凸状部６が上記のように略円柱状に形成される場合、その径は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に選ばれるのが好ましい。ここで回路基板４の「裏面」とは、該基板４の、発光素子５が搭載される素子搭載面４ａとは反対側の面をさす。
【００１５】
該凸状部６の数は、少なくとも一個形成されるならば特に限定はないが、好ましくは回路基板４に実装される発光素子５と同数形成される。凸状部６は、回路基板４の、各発光素子５が実装される位置の裏側にそれぞれ形成されるのが好ましい。このような凸状部６を形成する材料としては特には限定されないが、後述の発光素子５を封止する樹脂被覆層１１を形成する材料と同じポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料が好ましい。
【００１６】
本発明に用いるヒートシンク３は、上記凸状部６が挿入され得る一または複数個の凹状部８がその表面に形成されるならば特に限定はないが、図２に示すようなある程度の厚みＤ１（２ｍｍ〜２０ｍｍ）を有しかつ平坦な表面部分を有する、ブロック状あるいは板状の部材を少なくとも備えるのが好ましい。
【００１７】
図１に示す態様のヒートシンク３は、たとえば複数個の凹状部８が形成された板状部材３ａと、該板状部材３ａに設けられたフィン部材３ｂとからなる。板状部材３ａおよびフィン部材３ｂは、一体的に形成されたものであってもよく、また図１に示すように別体として設けられたものであってもよい。このようなヒートシンク３は、たとえばアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金、鉄などの一般的に熱抵抗が低い材料で実現される。
【００１８】
板状部材３ａに形成される一または複数個の凹状部８の形状および配置は、上記凸状部６が挿入され得る形状および配置であれば特には限定されず、該凸状部６の形状および配置に併せて適宜選択される。該凹状部８は、好ましくは全部の凸状部６を挿入可能なように実現される。このような凹状部８は、好ましくは略柱状の内部空間を有するように形成され、より好ましくは略円柱状の内部空間を有するように形成される。
【００１９】
また図２に示す凹状部８の深さＤ２は、上記の凸状部６の突出方向における長さよりも大きく選ばれる。これによって板状部材３ａの各凹状部８が形成される表面３ａ１と回路基板４の裏面４ｂとが互いに接するように、面発光素子モジュール２にヒートシンク３を取り付けることができる。上記深さＤ２は、好ましくは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに選ばれ、より好ましくは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍに選ばれる。
【００２０】
該凹状部８の大きさも、凸状部６が挿入され得る大きさであれば特に限定はないが、図２に示すように、好ましくは凸状部６の側壁６ａと、板状部材３ａの凹状部８の内部空間に面する側壁８ａとが互いに接するように、言うなれば凸状部６と凹状部８とが互いに嵌合し得るように形成される。
【００２１】
フィン部材３ｂは、複数枚の板材を一定間隔で配置して構成される。この板材の枚数や外形、断面形状、大きさなどは特に限定されるものではなく、所望の熱交換率が得られるように適宜設定すればよい。また本発明においては、フィン部材３ｂの態様は図１および図３に示した例に限定されるものではない。たとえば、平板フィン、波状フィン、断続面フィンといった一般的に広く知られている種々の形状で実現される。
【００２２】
本発明の発光装置１は、凸状部６が凹状部８に挿入され、かつ回路基板４の裏面４ｂとヒートシンク３の表面３ａ１とが接する状態で、該ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に固定されて実現される。ヒートシンク３と面発光素子モジュール２との固定方法は、特には限定されず、図１および図３に示すようにたとえばネジで実現される適宜の固定手段１５を用いてもよく、また凸状部と凹状部の内部空間に面する側壁との間にたとえばシリコーン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などの接着剤が介在されることによって固定されてもよい。また凸状部６と凹状部８とが互いに嵌合することによって、ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に固定されてもよい。
【００２３】
上記の状態で該ヒートシンク３が面発光素子モジュール２に取付けられることによって、ヒートシンクよりも格段に熱抵抗の高い空気層や絶縁体などが回路基板の裏面とヒートシンクの表面との間に介在されるような従来の発光装置とは異なり、回路基板４から直接ヒートシンク３へと熱が伝わり、より効率的に放熱を行うことができる。
【００２４】
また本発明に用いられる面発光素子モジュール２は、図１に示すように、複数個の発光素子５が回路基板４上に二次元的に並べられて実現される。したがって発光素子５の駆動時に発生した熱は、該素子から回路基板４に直接伝わる。これによって従来のようにリードフレームを介して発光素子を回路基板に実装する構成と比較して、該素子から回路基板へと熱が伝わり易い。したがってより多くの量の熱を短時間で素子から回路基板を経てヒートシンクへと逃がすことができるので、効率的に放熱を行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明はリードフレームを用いずに実現されるので、従来のように回路基板への実装の際に、リード端子を回路基板に予め形成された貫通孔に通して半田付けするというような煩雑な作業を行わなくてもよい。したがって製造効率がよく、生産性が高い。
【００２６】
また本発明の発光装置においては、従来のようにスペーサや絶縁体を必要とせず、用いる部品数が少ないため、従来より簡易な構成でかつ放熱性に優れる発光装置を実現することができる。また上記のようにリードフレームを用いず、かつ回路基板裏面とヒートシンク表面との間に空気層が介在されない構成であるので、従来よりもコンパクトな発光装置を得ることができる。
【００２７】
上記のように本発明の発光装置１は、凹状部に挿入された凸状部が、該凹状部と互いに嵌合するように実現されるのが好ましい。このように実現された発光装置１においては、上記嵌合している部分（凸状部６の側壁６ａと凹状部８の内部空間に面する側壁８ａとが互いに接する部分）からもより多くの熱をヒートシンクに逃がすことができ、より効率的に放熱を行うことができる。
【００２８】
なお本発明においては、凹状部８を凸状部６の数倍の大きさに形成し、一個の凹状部８内に複数個の凸状部６が同時に挿入されるように実現してもよい。また基板４の裏面４ｂよりもヒートシンク３の表面３ａ１の方が狭いならば、基板裏面４ｂのヒートシンク３からはみ出した領域に、凹状部に挿入されない凸状部があってもよい。
【００２９】
また本発明の発光装置１は、図１に示すように、回路基板４上で各発光素子５を封止する樹脂被覆層１１をさらに備える。樹脂被覆層１１は、基本的には、発光素子５を外界から保護するために形成される層であって、たとえばポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材料で実現される。このような樹脂被覆層１１は、たとえば発光素子５の電極と回路基板４上の配線パターン間がワイヤボンディングされた状態で成形用金型内に配置して射出成形することによって好適に形成される。樹脂被覆層１１は、透光性を有するように、好ましくは無色透明であるように実現される。
【００３０】
上記樹脂被覆層１１の形状は特には限定はされないが、好ましくは、回路基板４の素子搭載面４ａに対し凸レンズ状または凹レンズ状に成形される。これによって、発光素子５から発せられた光を収束可能または発散可能とすることができ、発光素子５からの光を効率よく取り出して所望の指向特性を持たせることができる。中でも、図１に示すような砲弾型などと呼ばれる従来公知の凸レンズ状に成形されたものが特に好ましい。
【００３１】
また回路基板４は、好ましくは、上記の樹脂被覆層１１が形成される各部分に一または複数個の貫通孔１２をさらに有する。上記各部分に形成される貫通孔１２は、好ましくは一個〜四個、より好ましくは後述する樹脂被覆層１１の成形の点から図１に示すように二個で実現される。上記の樹脂被覆層１１は、この貫通孔１２を含んで各発光素子５を被覆するように形成される。
【００３２】
本発明においては、好ましくは、凸状部６が樹脂被覆層１１と同一材料で形成され、図１〜図３に示すように樹脂被覆層１１と凸状部６とが上記貫通孔１２で連通して一体的に成形されて実現される。以下、発光素子５および樹脂被覆層１１を指して、また上記のように該樹脂被覆層１１と凸状部６とが上記貫通孔１２で連通して一体的に成形される場合には凸状部６および貫通孔１２に充填された部分を含んで、「ＬＥＤランプ」ということがある。このように樹脂被覆層１１および凸状部６を一体的に形成することで、ＬＥＤランプの作製をより簡易に行うことができ、かつより高品位なＬＥＤランプが得られる利点がある。
【００３３】
このような態様のＬＥＤランプは、本件出願人が特許２７３９３７９号公報で提案した射出成形法によって特に好適に作製することができる。該方法とは、回路基板上に実装された素子の近傍に設けられた該基板の貫通孔を通して、該素子とその近傍の基板裏面部分とを一体的に包囲するように封止する方法である。具体的には、成形用金型の注入ゲートを素子実装側のキャビティ近傍側の回路基板面に向けて設け、該ゲートから注入される成形用樹脂の流れを回路基板面に一旦衝突させた後に、素子実装側のキャビティに流入させる。この際、金型の回路基板裏面側にもキャビティを設け、かつ回路基板に貫通孔を形成しておく。これによって、回路基板の、素子実装側のキャビティを充填した後の樹脂が、該素子の実装位置の近傍の貫通孔を通り、回路基板の裏面側（素子実装側とは反対側）の裏面側キャビティに逃がされる。
【００３４】
上述した成形法は、回路基板上に実装された素子を封止する際に、成形用樹脂が素子実装側のキャビティ内に流入するときの衝撃力を緩和し、素子実装側からの成形用樹脂の注入を行うものである。したがって上記成形法では、ウェルドライン、フローマーク、ジェッティングなどの成形不良が発生しない高品位な樹脂被覆層が好適に得られる。またこのような成形方法では、複数個の素子に対して一括して樹脂被覆層を形成できるので、少ない作業工程数で効率よくＬＥＤランプを製造することができる。
【００３５】
回路基板４の基材となる回路基板としては、アルミニウム基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、鉄基板、銅基板などが挙げられるが、効率よく放熱を行う観点からは、アルミニウム基板を用いるのが特に好ましい。
【００３６】
本発明における回路基板４の大きさは目的とする面発光素子モジュール２の形態に応じて異なるが、一般に、（縦：１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（横：１０ｍｍ〜２００ｍｍ）×（厚み：０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）程度の大きさである。
【００３７】
また、該基板４の発光素子５を実装する面に設けられる配線パターンには、金、銀、銅、ニッケル、コバルトなどの各種金属またはこれらを主成分とする各種合金を用いることができる。該配線パターンは、通常、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、メッキなどを用いて、回路基板面に金属層を形成した後、当該金属層を部分的にエッチング除去して、所望のパターンにパターニングする、いわゆる、サブトラクティブ法によって形成される。また、配線金属を直接パターン状に形成するアクティブ法によって配線パターンを形成してもよい。
【００３８】
回路基板４上への発光素子５の実装（マウント）は、平面ダイボンダーなどのＬＥＤチップのダイボンド装置として一般的に知られているダイボンド装置が使用される。回路基板４への発光素子５（チップ）のダイボンド形態としては、Ａｕ−Ｓｉなどを用いた共晶接合、Ｓｎ−Ｐｂなどを用いた半田接合、または、Ａｇ粉入り導電性エポキシ樹脂組成物、非導電性エポキシ樹脂組成物、シリコーン系樹脂組成物などを用いた樹脂接合などが用いられる。
【００３９】
また発光素子５は、回路基板４上において二次元的に並べられるが、その並べ方はマトリクス状などの一定の規則性を持った並べ方でも、不規則な並べ方であってもよい。実装される発光素子５の数は、一般に一個〜二百個程度である。発光素子５の電極と配線パターンの端部（ボンディングパッド）間のワイヤボンディングするためのワイヤ７としては、金線、アルミニウム線などが用いられる。ワイヤボンディング方法としては、たとえば熱圧着ボンディング法、超音波ボンディング法、熱圧着・超音波併用ボンディング法などが挙げられる。
【００４０】
なお、図１には四個のＬＥＤランプしか示していないが、実際には、回路基板４の図示した以外の領域には、目的とする発光量に応じてＬＥＤランプおよびそれらに対応する配線パターンがさらに形成されている。また、駆動用のＩＣなどの他の電子部品類（図示せず）なども実装されている。
【００４１】
また本発明における凸状部は、樹脂被覆層と別体として、回路基板の裏側に設けられてもよい。このように凸状部が樹脂被覆層と別体として設けられる場合、凸状部は、回路基板の、発光素子が実装される位置の裏側に必ずしも形成されていなくてもよい。
【００４２】
本発明におけるヒートシンク３の凹状部８は、たとえばフライス盤というような従来から一般的に用いられている器具を用いて好適に形成することができる。また上記のように本発明においては、回路基板の裏面とヒートシンクの該表面とが接するように、ヒートシンクを面発光素子モジュールに固定する。したがって放熱性の点からは、該ヒートシンク表面のうち、回路基板裏面に接する面積をできるだけ多くすることが望ましい。このため本発明におけるヒートシンクへの凹状部の形成においては、たとえばフライス盤を用いて、座ぐり加工を施すのが効果的である。該座ぐり加工を施すことで、凹状部８周辺のヒートシンク３の各表面部分を平坦に加工することができ、ヒートシンクの表面のうち凹状部が形成される残余の領域が可及的に回路基板の裏面に接し得るように、凹状部を形成することができる。
【００４３】
またダイカストによって、本発明におけるヒートシンク３を形成してもよい。該ダイカストにおいて、予め凹状部８を有するようなヒートシンク３の金型を用いれば、上記の凹状部８を加工する手間もかからず、本発明におけるヒートシンク３を高い生産性で実現できる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例１
まず適宜の配線パターンを有する（縦：５ｃｍ）×（横：５ｃｍ）×（厚み：１ｍｍ）のアルミニウム基板上に、三十六個のＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ（ＤＨ）構造の高輝度赤色ＬＥＤを、７ｍｍのピッチ間隔で六個×六個配列した。各ＬＥＤを、本件出願人が特許２７３９３７９号公報で提案した射出成形法によってポリカーボネート樹脂で被覆して、樹脂被覆層を形成し、ＬＥＤランプとした。ＬＥＤランプの形成されたアルミニウム基板上に適宜の駆動用ＩＣなどを実装し、本発明における面発光素子モジュールとした。このような面発光素子モジュールは、アルミニウム基板の、ＬＥＤが実装される位置の裏側に、７ｍｍのピッチ間隔で六個×六個の円柱状の凸状部（ポリカーボネート樹脂製、突出方向の長さ：１．０ｍｍ、径：６．０ｍｍ）を備えるものであった。
【００４５】
次に、（縦：２００ｍｍ）×（横：３０ｍｍ）×（厚み：５ｍｍ）の板状部材と、適宜のフィン部材とを、アルミニウム合金を用いたダイカストによって一体的に形成し、本発明におけるヒートシンク（熱抵抗：０．９３℃／Ｗ）を作製した。このようにして得られた本発明におけるヒートシンクは、上記面発光素子モジュールの各凸状部に対応して凹状部（深さ：１．５ｍｍ、径：７．０ｍｍ）が形成されたものであった。
【００４６】
上記面発光素子モジュールの各凸状部を、ヒートシンクの各凹状部に嵌め込み、アルミニウム基板の裏面とヒートシンクの板状部材の表面とが互いに接する状態でこれらを固定し、本発明の発光装置を得た。
【００４７】
該発光装置を、三十六個直列接続で駆動電流ＤＣ５０ｍＡの点灯条件でＬＥＤを点灯させた。電圧は６８．２Ｖであった。この際の点灯時間に対する光束低下率をみたところ、従来よりも約２５％も小さくすることができた。このことから、本発明の発光装置が従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができることが判った。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、従来よりも簡易な構造で、かつ発光素子で発生した熱を効率よくヒートシンクへ逃がすことができる発光装置を提供できる。これによって該発光装置の光量の向上、信頼性の向上、作業効率の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の好ましい一例を示す簡略化した断面図である。
【図２】図１の領域Ａを拡大して示す図である。
【図３】図１の発光装置の簡略化した正面図である。
【図４】従来の発光装置の一例を示す簡略化した正面図である。
【図５】従来の発光装置の他の例を示す簡略化した正面図である。
【符号の説明】
１ 発光装置
２ 面発光素子モジュール
３ ヒートシンク
４ 回路基板
５ 発光素子
６ 凸状部
８ 凹状部
１１ 樹脂被覆層
１２ 貫通孔
Claims (6)
- 回路基板および該基板上に二次元的に並べられて実装された複数個の発光素子を有し、かつ該基板の裏側に一または複数個の凸状部を有する面発光素子モジュールと、一または複数個の凹状部が表面に形成されたヒートシンクとを備える発光装置であって、
回路基板の裏面とヒートシンクの表面とが接し、かつ凸状部が凹状部に挿入された状態で、ヒートシンクが面発光素子モジュールに固定されていることを特徴とする発光装置。 - 凹状部に挿入された凸状部が、該凹状部と互いに嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
- 回路基板面上で各発光素子を封止する透光性を有する樹脂被覆層を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
- 上記樹脂被覆層が凸レンズ状または凹レンズ状に成形されたものであることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
- 回路基板は樹脂被覆層が形成される各部分に一または複数個の貫通孔を有し、
樹脂被覆層と凸状部とが、該貫通孔で連通して一体的に形成されたものであることを特徴とする請求項３または４に記載の発光装置。 - 回路基板が主としてアルミニウムからなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。
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