JP5128881B2 - 実装用基板及び発光モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子を表面実装するための実装用基板、当該実装用基板に発光素子が実装されてなる発光モジュールに関する。
配線パターンが基板本体の主面に形成されてなる実装用基板に複数の発光素子、例えばLED素子を実装した発光モジュールがある。このような発光モジュールは、当該モジュールに要求される光量等を考慮して、発光素子の実装数や直列・並列等の接続方法等が適宜設計され、当該設計結果に基づいた仕様の配線パターンが形成される。つまり、実装用基板は、発光モジュールの仕様毎に決定されている。
一方、LED素子の発光させる数を変更できる発光装置も提案されている(特許文献1参照。)。この発光装置は、3以上の給電端子と当該給電端子に接続された2以上の配線パターンを備え、給電端子の接続を切り替えることで、2以上の配線パターンが接続される。これにより、当該実装用基板に実装されたLED素子の発光数を変更するようにしている。
特開2007−173548号公報
しかしながら、上記発光装置に用いられる実装用基板は、LED素子が実装されて装置として組み込まれた際には、給電端子の接続の切り替えにより、LED素子の発光数や接続形態を変えることができるものの、1つの配線パターンから得られるLED素子の接続形態は1つだけであり、他の接続形態の実装用基板と共通化できない。
本発明は、上記の課題に鑑み、1つの配線パターンから、発光素子の接続形態が2以上得ることができる実装用基板及び発光モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る実装用基板は、2つの電極を備える複数の発光素子のそれぞれが実装される複数のランドと、外部電源と接続される給電端子と、各ランドを通じて発光素子に給電するためのリード部とからなる配線パターンを有する発光素子の実装用基板であって、各ランドは、4つ以上に分割された小ランド部から構成され、各発光素子のランドへの実装の形態は、当該発光素子の2つの電極が前記4つ以上の小ランド部のうちの所定の2つの小ランド部と接続される第1の実装と、当該発光素子の2つの電極が前記所定の2つの小ランド部以外の2つの小ランド部に接続される第2の実装との何れかの形態であり、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部並びに第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部には、それぞれ異なったリード部の一端が接続され、前記複数のランドの中には、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続されたリード部の一方の他端の接続先が給電端子であり、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続されたリード部の他端の接続先が他のランドの小ランド部である接続形態切替用ランドが含まれていることを特徴としている。
本発明に係る実装用基板は、接続形態切替用ランドを有しているため、発光素子を接続形態切替用ランドに第1の実装又は第2の実装することで、複数のランドに実装された発光素子の接続形態を切り替えることができ、結果的に1つの配線パターンから、発光素子の接続形態が2以上得ることができる。
また、前記複数のランドの中には、前記接続形態切替用ランド以外に、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続されたリード部の一方の他端の接続先が給電端子であり、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続されたリード部の他端の接続先が他のランドの小ランド部である接続形態切替用ランドが含まれていることを特徴としている。
このため、結果的に接続形態切替用ランドを2以上含むこととなり、給電端子が2個であっても、結果的に1つの配線パターンから、発光素子の接続形態が2以上得ることができる。
さらに、前記複数のランドの中には、発光素子の実装の形態が同一の場合において、当該ランドに実装された発光素子と、当該ランドの隣のランドに実装された発光素子とを直列接続するよう、当該ランドの小ランド部がリード部を介して隣のランドの小ランド部と接続されているランドが含まれていることを特徴としている。
このため、発光素子の実装の形態が同一で隣接する発光素子同士が直列接続される直列接続群を容易に得ることができる。
また、ランド数を2N(Nは自然数である。)とした場合、N番目のランドとN+1番目のランドが、接続形態切替用ランドであり、全てのランドに発光素子を第1の実装パターンで実装した場合に、全ての発光素子が前記給電端子に対し直列接続された接続形態となり、全てのランドに発光素子を第2の実装パターンで実装した場合に、1からN番目までのランドに実装された発光素子の直列接続群とN+1番目から2Nまでのランドに実装された発光素子の直列接続群とが並列接続された接続形態となることを特徴としている。
あるいは、ランド数をA×B(A、Bとも2以上の自然数である。)とした場合、A×i番目のランドとA×i+1番目(iは1から(B−1)までの自然数である。)のランドが、接続形態切替用ランドであり、全てのランドに発光素子を第1の実装パターンで実装した場合に、全ての発光素子が前記給電端子に対し直列接続された接続形態となり、全てのランドに発光素子を第2の実装パターンで実装した場合に、A×k+1番目からA×(k+1)番目まで(kは0から(B−1)までの自然数である。)のランドに実装される発光素子の直列接続群がB個並列接続された接続形態となることを特徴としている。
これらの構成により、1つの配線パターンを有する実装用基板を利用して、発光素子の実装パターンを変えることで、2つ以上の接続形態の発光モジュールを得ることができる。
一方、本発明に係る発光モジュールは、2つの電極を底面に備える複数の発光素子と電気的に接続される配線パターンを有する実装用基板に、前記複数の発光素子が実装されてなる発光モジュールにおいて、前記実装用基板は、上記構成の実装用基板であることを特徴としている。
このため、1つの実装用基板を用いて、接続形態の異なる2以上の発光モジュールを得ることができ、接続形態の異なる他の発光モジュールと、実装用基板の共有化を図ることができる。
前記リード部の一部が電気的に切断されていることを特徴とし、あるいは、前記リード部の一部が他のリード部と電気的に接続されていることを特徴としている。
この構成により、発光素子を実装したときの接続形態の種類を増やすことができ、実装用基板の汎用性を高めることができる。
本発明に係る実装用基板は、第1電極と第2電極とを底面に有する発光素子を実装するためのものであり、また、実装用基板に発光素子を実装したものを発光モジュールとしてそれぞれの実施の形態について説明する。
なお、以下で説明する実施の形態等は、本発明に係る実装用基板及び発光モジュールの一例を示すものであり、これらの実施の形態等で説明する内容に本発明は限定されるものでない。
<第1の実施の形態>
1.実装用基板
(1)全体
図1は、第1の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。
実装用基板1は、図1に示すように、矩形平板状の基板本体3の表面(一主面)3aに配線パターン5が形成されてなる。この配線パターン5は、6個のLED素子(図2参照)を2つの接続形態で実装できるように形成されている。
なお、ここでのLED素子は、底面に2つの電極を有する片面両電極タイプであり、配線パターンに表面実装されることで、両電極が配線パターンと電気的に接続される。
基板本体3は、例えば、セラミック基板、樹脂製基板であっても良い。さらには、金属板、例えば銅板やアルミニウム板の表面を絶縁処理したものであっても良い。
配線パターンの材料には、例えば、銅が利用され、その形成方法は、エッチング加工等の公知のものを利用できる。なお、配線パターンの材料は、銅以外の材料、例えば、金であっても良いし、さらには、銅の表面に金メッキを施したもので構成しても良い。また、配線パターンの形成方法も他の方法を利用しても良い。
(2)配線パターン
図2は、第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。図3は、第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。
第1の接続形態は、図2に示すように、3個のLED素子D1〜D3を直列接続(この直列接続されたものを「第1の直列接続群」とする。)すると供に3個のLED素子D4〜D6を直列接続(この直列接続されたものを「第2の直列接続群」とする。)し、これら第1及び第2の直列接続群を並列接続(以下、「3直2並」という。)したものである。この例は、本発明に係る「A」が「3」であり、「B」が「2」である。
第2の接続形態は、図3に示すように、6個の全てのLED素子D1〜D6を直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「6直1並」という。))したものである。
なお、図2中のLED素子D1〜D6は、その底面が略正方形状をし、その1つの隅(角)の所定の領域がN型電極であり、当該LED素子D1〜D6を実装する際の電極の位置が分かるように、LED素子D1〜D6の底面の電極部分で切断し、P型電極の部分をクロスハッチングで、N型電極部分を黒塗りでそれぞれ示している。なお、LED素子は、他のLED素子と区別する必要がなく、一般的なLED素子を指すときは符号「Dn」を用いる(ここでのnは1〜6までの自然数である。)。
配線パターン5は、各LED素子D1〜D6と接続される複数(ここでは6個である。)のランドR1〜R6と、ランドR1〜R6に実装されるLED素子D1〜D6に給電するための給電路を構成するリード部Lと、外部電源から給電を受けるための給電端子9,11とを備える。なお、第1の実施の形態における給電端子は2つである。
(2−1)ランド
ランドR1〜R6は、図1〜図3に示すように、6個のLED素子Dnに対応して形成されており、本実施の形態では、6個のLED素子Dnを略直線状に実装すべく、所定方向に所定の間隔(ここでは一定の間隔である。)をおいて形成されている。
各ランドR1〜R6(一般的なランドを指すときは符号「Rn」を用い、nは1〜6までの自然数で、LED素子Dnの「n」に対応する。)は、図1に示すように、複数(ここでは9個である。)の小ランド部Rnk(nは1〜6までの自然数でランドRnの「n」に対応し、kは1〜9までの自然数である。)を有し、ランドRnの全体形状は、略正方形をしている。
ランドRnを複数の小ランド部Rnkで構成することにより、LED素子Dnを実装するときの素子の位置(電極の位置)によってLED素子Dnの電極と接続する小ランド部Rnkを変えることができる。
つまり、LED素子Dnを、図1〜図3に示すように、第1の位置(ここでの第1の位置は、N型電極がランドRnの右上にあるときである。)で実装したとき(このときの実装を、「第1の実装」とする。)に、当該LED素子DnのP型電極は小ランド部Rn2と接続し、またN型電極は小ランド部Rn3と接続する。一方、LED素子Dnを第2の位置(ここでの第2の位置は、N型電極がランドRnの右下あるときである。)実装したとき(このときの実装を、「第2の実装」とする。)に、当該LED素子DnのP型電極は小ランド部Rn8と接続し、またN型電極は小ランド部Rn9と接続する。
なお、第1の実施の形態では、第1の実装及び第2の実装におけるLED素子DnのN型電極の位置は、全体形状が正方形のランドRnの一辺の両端側にある2つの角となる。つまり、ランドRnの中心を通り且つ当該ランドRnが並ぶ方向の線分に対して線対称となる。
各ランドRnにおける小ランド部Rn1,Rn3,Rn7,Rn9は、同じ大きさの正方形状をし、この大きさは、LED素子DnのN型電極の大きさと略同じである。また、小ランド部Rn2,Rn4,Rn6,Rn8は、同じ大きさの略長方形状をし、その短辺は上記の小ランド部Rn1,Rn3,Rn7,Rn9の正方形状の一辺と同じあり、その長辺は、正方形状のLED素子DnにおけるN型電極がある一辺において、当該N型電極部分の長さを一辺の長さから差し引いた残りの寸法と同じかそれ以上の長さを有している。
なお、各ランドRnの略中央に位置する小ランド部Rn5も略正方形状をし、その一辺は、上記長方形状をした小ランド部Rn2,Rn4,Rn6,Rn8の長辺と略同じである。
また、ランドRnにおける各小ランド部Rn1〜Rn9間の隙間は、LED素子Dnを実装したときに、P型電極とN型電極とがショートしない程度となっている。
(2−2)リード部
リード部Lは、各LED素子Dnが所定(ここでは、第1の実装又は第2の実装である。)の実装パターンで実装されたときに、実装されたLED素子Dnの接続が所定(ここでは、第1または第2である。)の接続形態となるように、各ランドRnや給電端子9,11等を接続する。
つまり、リード部Lは、第1及び第2の接続形態でLED素子が実装されるランドRn間を接続するランド用リード部Laと、第1及び第2の接続形態において第1及び第2の直列接続群の両端のランド(例えば、R1,R3,R4,R6)と給電端子9,11とを接続する給電用リード部Lbとを有する。
以下、具体的に説明する。
(a)ランド用リード部
ランド用リード部La1,La2は、図2に示すように、LED素子D1〜D3が第1の実装のときに、LED素子D1〜D3を直列に接続する。つまり、ランド用リード部La1は小ランド部R13と小ランド部R22とを接続し、ランド用リード部La2は小ランド部R23と小ランド部R32とを接続する。
ランド用リード部La3,La4は、図3に示すように、LED素子D4〜D6が第1の実装のときに、LED素子D4〜D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部La3は小ランド部R43と小ランド部R52とを接続し、ランド用リード部La4は小ランド部R53と小ランド部R62とを接続する。
また、ランド用リード部La5,La6は、図3に示すように、LED素子D1〜D3が第2の実装のときに、LED素子D1〜D3を直列に接続する。つまり、ランド用リード部La5は小ランド部R19と小ランド部R28とを接続し、ランド用リード部La6は小ランド部R29と小ランド部R38とを接続する。
ランド用リード部La7,La8は、図2に示すように、LED素子D4〜D6が第2の実装のときに、LED素子D4〜D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部La7は小ランド部R49と小ランド部R58とを接続し、ランド用リード部La8は小ランド部R59と小ランド部R68とを接続する。
さらに、ランド用リード部La9は、図3に示すように、LED素子D3が第2の実装形態で、LED素子D4が第1の実装形態でそれぞれ実装されたときに、LED素子D3,D4を直列に接続する。つまり、ランド用リード部La9は小ランド部R39と小ランド部R42とを接続する。
(b)給電用リード部
給電用リード部Lb1は、図2に示すように、第1の接続形態における第1の直列接続群の一端に位置するランドR1と給電端子9とを、給電用リード部Lb3は第1の接続形態における第2の直列接続群の一端に位置するランドR4と給電端子9とをそれぞれ接続する。つまり、給電用リード部Lb1は小ランド部R12と給電端子9とを接続し、給電用リード部Lb3は、小ランド部R48と給電端子9とを接続する。
また、給電用リード部Lb4は、図2に示すように、第1の接続形態における第1の直列接続群の他端に位置するランドR3と給電端子11とを、給電用リード部Lb6は第1の接続形態における第2の直列接続群の他端に位置するランドR6と給電端子11とをそれぞれ接続する。つまり、給電用リード部Lb4は小ランド部R33と給電端子11とを接続し、給電用リード部Lb6は小ランド部R69と給電端子11とを接続する。
給電用リード部Lb2は、図3に示すように、第2の接続形態における直列接続の一端に位置するランドR1と給電端子9とを、給電用リード部Lb5は第2の接続形態における直列接続の他端に位置するランドR6と給電端子11とをそれぞれ接続する。つまり、給電用リード部Lb2は小ランド部R18と給電端子9とを接続し、給電用リード部Lb5は、小ランド部R68と給電端子11とを接続する。
(3)ランドとリード部
本実施の形態での配線パターンは、12個のランドを有し、各ランドは、異なるリード部と接続する4つの小ランド部Rn2,Rn3,Rn8,Rn9を有している。
第1の直列接続群を構成するランドは、ランドR1,R2,R3であり、第2の直列接続群を構成するランドは、ランドR4,R5,R6である。これら各直列接続群を構成する接続群内の全LED素子DnのランドRnへの実装形態は、第1の実装或いは第2の実装であり、当該LED素子Dnが実装されるランドRnは、当該ランドに実装されるLED素子Dnと当該LED素子Dnに隣り合うLED素子とが直列接続されるように、ランド用リード部Laを介して隣り合うランドの小ランド部と接続されている。
また、給電端子9から3番目のランドR3は、第1の実装では、図2に示すように、LED素子D3の電極と接続される2つの小ランド部R32,R33に接続されたリード部La2,Lb4の一方(ここではLb4である。)の他端の接続先が給電端子11であり、第2の実装では、図3に示すように、LED素子D3の電極と接続される2つの小ランド部R38,R39に接続されたリード部La6,La9の他端の接続先が他のランドであるランドR2,R4の小ランド部R29,R42である。つまり、ランドR3は、本発明の「接続形態切替用ランド」である。
さらに、給電端子9から4番目のランドR4は、第2の実装では、図2に示すように、LED素子D4の電極と接続される2つの小ランド部R48,R49に接続されたリード部Lb3,La7の一方(ここではLb3である。)の他端の接続先が給電端子9であり、第1の実装では、図3に示すように、LED素子D4の電極と接続される2つの小ランド部R42,R43に接続されたリード部La9,La3の他端の接続先が他のランドであるランドR3,R5の小ランド部R39,R52である。つまり、ランドR4も、本発明の「接続形態切替用ランド」である。接続形態切替用ランドは、全ランドRnの数を「2N」で現すと、「N」は「3」となり、3番目にと3+1である4番目にある。さらに、全ランドRnの数を「A×B」で現すと、「A」は「3」となり、また、「B」は「2」となり、接続形態切替用ランドがあるのが3番目と4番目となる。
2.発光モジュール
第1の実施の形態に係る発光モジュールは、上記の実装用基板1にLED素子Dnが実装されてなる。特に、LED素子Dnの実装時の位置により、1つの実装用基板から接続形態の異なる2種類の発光モジュールを得ることができる。
(1)第1の接続形態(図2参照)
LED素子Dnのうち、LED素子D1〜D3をランドR1〜R3に第1の実装形態で実装し、LED素子D4〜D6をランドR4〜R6に第2の実装形態で実装することにより(この実装のパターンが第1の実装パターンになる。)、第1の接続形態である3直2並の発光モジュール13を得ることができる。
つまり、給電端子9、給電用リード部Lb1、LED素子D1、ランド用リード部La1、LED素子D2、ランド用リード部La2、LED素子D3、給電用リード部Lb4、給電端子11からなる1つの直列接続と、給電端子9、給電用リード部Lb3、LED素子D4、ランド用リード部La7、LED素子D5、ランド用リード部La8、LED素子D6、給電用リード部Lb6、給電端子11からなる1つの直列接続とが並列に接続されたことになる。
LED素子Dnの実装は、例えば、バンプを介して小ランド部Rnkに結合される。具体的には、LED素子D1,D2,D3の各P型電極が小ランド部R12,R22,R32に、各N型電極が小ランド部R13,R23,R33にそれぞれ表面実装される。
同様に、LED素子D4,D5,D6の各P型電極が小ランド部R48,R58,R68に、各N型電極が小ランド部R49,R59,R69にそれぞれ表面実装される。
なお、LED素子D1〜D6の各P型電極が、さらに、小ランド部R15,R16,R25,R26,R35,R36,R45,R46,R55,R56,R65,R66にバンプを介して実装されていても良い。
(2)第2の接続形態(図3参照)
LED素子Dnのうち、LED素子D1〜D3をランドR1〜R3に第2の実装形態で、LED素子D4〜D6をランドR4〜R6に第1の実装形態でそれぞれ実装することにより(この実装のパターンが第2の実装パターンになる。)、第2の接続形態である6直1並の発光モジュール15を得ることができる。
つまり、給電端子9、給電用リード部Lb2、LED素子D1、ランド用リード部La5、LED素子D2、ランド用リード部La6、LED素子D3、ランド用リード部La9、LED素子D4、ランド用リード部La3、LED素子D5、ランド用リード部La4、LED素子D6、給電用リード部Lb5、給電端子11からなる1つの直列接続がされたことになる。
第2の接続形態においても、LED素子Dnの実装は、例えば、バンプを介して行われており、具体的には、LED素子D1,D2,D3の各P型電極が小ランド部R18,R28,R38に、各N型電極が小ランド部R19,R29,R39にそれぞれ表面実装される。同様に、LED素子D4,D5,D6の各P型電極が小ランド部R42,R52,R62に、各N型電極が小ランド部R43,R53,R63にそれぞれ表面実装される。
なお、LED素子Dnの各P型電極が、さらに、小ランド部R15,R16,R25,
R26,R35,R36,R45,R46,R55,R56,R65,R66にバンプを介して実装されていても良い。
3.まとめ
第1の実施の形態では、6個のLED素子Dnを使用し、各LED素子DnのランドRnへ実装(形態)を変えることで、2つの接続形態を得ることができる。ここでの2つの接続形態は3直2並と6直1並である。
しかしながら、6個のLED素子Dnを用いても、第1の実施の形態で説明した接続形態と異なる他の接続形態も得ることができるし、当然、6個以外の個数のLED素子を用いても1つの実装用基板で複数の接続形態を得ることができる。
以下、第1の実施の形態に係る変形例1について説明する。
図4は、第1の実施の形態の変形例1に係る発光モジュールを示す。
変形例1に係る発光モジュールは、実装用基板31に12個のLED素子Dn(nは、1〜12の自然数である。)が実装され、1つの実装用基板31を用いてLED素子Dnを第1の実装パターンで実装すると、図4の(a)に示すような第1の接続形態の発光モジュール33を得ることができ、また、第2の実装パターンで実装すると、図4の(b)に示すような第2の接続形態の発光モジュール35を得ることができる。
なお、本変形例における第1の実装、第2の実装は、上記第1の実施の形態と同様であるが、配線パターンの形状、ランド数、第1及び第2の実装パターン、第1及び第2の接続形態は、第1の実施の形態とは異なる。
(1)第1の接続形態
図4の(a)に示すように、12個のLED素子のうち、LED素子D1〜D3,D7〜D9は第1の実装形態で、LED素子D4〜D6,D10〜D12は第2の実装形態で、それぞれランドRn(nは、1〜12までの自然数である。)に実装される。このようなLED素子Dnの実装のパターンを第1の実装パターンとする。
この第1の実装パターンでの発光モジュール33は、LED素子D1〜D3が、LED素子D4〜D6が、LED素子D7〜D9が、LED素子D10〜D12が、それぞれ直列接続されて4つの直列接続群を構成すると共に、これら4つの直列接続群が並列に接続された3直4並の第1の接続形態となる。
つまり、この例では、本発明に係る「A」が「3」であり、「B」が「4」である。
(2)第2の接続形態
図4の(b)に示すように、12個のLED素子のうち、LED素子D1〜D3,D7〜D9は第2の実装形態で、LED素子D4〜D6,D10〜D12は第1の実装形態で、それぞれランドRn(nは、1〜12までの自然数である。)に実装される。このようなLED素子Dnの実装のパターンを第2の実装パターンとする。
この第2の実装パターンでの発光モジュール35は、LED素子D1〜D6が、LED素子D7〜D12が、それぞれ直列接続されて2つの直列接続群を構成すると共に、これら2つの直列接続群が並列に接続された6直2並の第2の接続形態となる。
つまり、この例では、本発明に係る「A」が「6」であり、「B」が「2」である。
(3)まとめ
変形例1での配線パターン37は、第1の実施の形態の配線パターン5を2つ組み合わせた、つまり6直1並の接続形態が2つ並列接続したような配線となっており、個の例では、ランドR3,R4,R9,R10が接続形態切替用ランドとなる。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態における実装用基板1は、2つの給電端子9,11を備えていたが、2以上の給電端子を利用して2以上の接続形態を得るようにしたものであっても良い。
また、第1の実施の形態では、すべてLED素子Dnを第1又は第2の実装で行えるようなランドで構成されていたが、LED素子Dnを第1又は第2の実装を行えない(つまり、何れか一方の実装のみが行える)ようなランドを含んでいても良い。
以下、2つ以上の給電端子を有する実装用基板及び発光モジュールについて説明する。
なお、第2の実施の形態では、発光素子、ランド、リード部等の符号として、第1の実施の形態と区別するために、アルファベットの前に「1」を付加して用いている。
1.実装用基板
(1)全体
図5は、第2の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。
実装用基板101は、図5に示すように、矩形平板状の基板本体103の表面(一主面)103aに配線パターン105が形成されてなる。なお、基板本体103の構成や配線パターン105の形成方法等は、基本的に第1の実施の形態における基板本体3や配線パターン5と同じである。
(2)配線パターン
配線パターン105は、複数のLED素子1Dn(本実施の形態では、nは1〜6までの自然数である。)を実装するための複数のランド1Rn(本実施の形態では、nは1〜6までの自然数であり、LED素子の1Dnの「n」と対応する。)と、外部電源から給電を受けるための給電端子107,109,111と、ランド1Rn同士を直列接続するランド用リード部1Laと、給電端子107,109,111とランド1Rnとを接続する給電用リード部1Lbとを備える。
この配線パターン105は、6個のLED素子を2つの接続形態で実装できるように形成されている。
図6は、第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。図7及び図8は、第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態等で実装された場合である。
第1の接続形態は、図6に示すように、給電端子107,111が外部電源と接続された場合であり、3個のLED素子1D1〜1D3を直列接続して第1の直列接続群を構成すると供に3個のLED素子1D4〜1D6を直列接続して第2の直列接続群を構成し、これら2つの直列接続群を並列接続(以下、「3直2並」という。)したものである。
第2の接続形態は、図7に示すように、給電端子107,109が外部電源と接続された場合であり、6個のLED素子1D1〜1D6を直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「6直1並」という。))したものである。
また、第2の接続形態と同じようにLED素子1Dnが実装され、図8に示すように、給電端子109,111が外部電源と接続された場合には、3個のLED素子1D4〜1D6を直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「3直1並」という。))したもの(この接続形態は第3の接続形態となる。)となる。
(2−1)ランド
ランド1Rnのそれぞれは、第1の実施の形態と同様に、9つの小ランド部1Rnkを有し、全体形状が略正方形状をしている。なお、小ランド部1Rnkは、第1の実施の形態と同様の形状・大きさ等をし、LED素子1Dnは、第1の実施の形態と同じである。
ランド1R1〜1R3には、LED素子1D1〜1D3が実装され、ランド1R4〜1R6には、LED素子1D4〜1D6が実装される。なお、LED素子1D1〜1D3のランド1R1〜1R3への実装形態は一通りであり、また、LED素子1D4〜1D6のランド1R4〜1R6への実装形態は二通りである。
つまり、ランド1R1〜1R3には、他のLED素子や給電端子につながるリード部(La,Lb)と接続する小ランド部が2つのしかなく、一方のランド1R4〜1R6には、リード部と接続する小ランド部が4つある。
第2の実施の形態では、ランド1R4〜1R6にLED素子1D4〜1D6を実装する場合に、図6及び図7に示すように、N型電極が正方形状のランド1R4〜1R6の右上の角に位置するときを第1の実装とし、N型電極が正方形状のランド1R4〜1R6の左下の角に位置するときを第2の実装とする。つまり、第1の実装は、N型電極がランド1R4,1R5,1R6の小ランド部1R43,1R53,1R63に接続されるように、LED素子1D4〜1D6を実装する場合であり、第2の実装は、N型電極がランド1R4,1R5,1R6の小ランド部1R47,1R57,1R67に接続されるように、LED素子1D4〜1D6を実装する場合である。
なお、第1の実装と第2の実装とにおけるN型電極の位置は、ランド1R4〜1R6の中心点を挟んで対向する関係にあり、正方形の2つの角に位置するような2通りがある。
(2−2)リード部
(a)ランド用リード部
ランド用リード部1La1,1La2は、図6に示すように、LED素子1D1〜1D3が実装されたときに、LED素子1D1とLED素子1D2、LED素子1D2とLED素子1D3を直列に接続する。つまり、ランド用リード部1La1は小ランド部1R19と小ランド部1R28とを接続し、ランド用リード部1La2は小ランド部1R29と小ランド部1R38とを接続する。
ランド用リード部1La3,1La4は、図6に示すように、LED素子1D4〜1D6が第1の実装のときに、LED素子1D4とLED素子1D5、LED素子1D5とLED素子1D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部1La3は小ランド部1R43と小ランド部1R52とを接続し、ランド用リード部1La4は小ランド部1R53と小ランド部1R62とを接続する。
また、ランド用リード部1La5,1La6は、LED素子1D4〜1D6が、図7に示すように、第2の実装のときに、LED素子1D4とLED素子1D5、LED素子1D5とLED素子1D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部1La5は小ランド部1R48と小ランド部1R57とを接続し、ランド用リード部1La6は小ランド部1R58と小ランド部1R67とを接続する。
また、ランド用リード部1La7は、図7に示すように、LED素子1D1〜1D3が実装され、LED素子1D4〜1D6が第2の実装形態で実装され、給電端子107,109が外部電源に接続されたときに、LED素子1D3とLED素子1D6と直列に接続する。つまり、ランド用リード部1La7は小ランド部1R39と小ランド部1R68とを接続する。
(b)給電用リード部
図5等に示すように、給電用リード部1Lb1はランド1R1と給電端子107とを、給電用リード部1Lb2はランド1R4と給電端子107とをそれぞれ接続する。つまり、給電用リード部1Lb1は小ランド部1R18と給電端子107とを接続し、給電用リード部1Lb2は小ランド部1R42と給電端子107とを接続する。給電用リード部1Lb3はランド1R4と給電端子109を接続する。つまり、給電用リード部1Lb3は小ランド部1R47と給電端子109とを接続する。
図5等に示すように、給電用リード部1Lb4はランド1R3と給電端子111とを、給電用リード部1Lb5はランド1R6と給電端子111とを、給電用リード部1Lb6はランド1R6と給電端子111とをそれぞれ接続する。つまり、給電用リード部1Lb4は小ランド部1R39と給電端子111とを接続し、給電用リード部1Lb5は小ランド部1R63と給電端子111とを接続し、給電用リード部1Lb6は小ランド部1R68と給電端子111とを接続する。
2.発光モジュール
第2の実施の形態に係る発光モジュールは、上記の実装用基板101にLED素子1Dnが実装されてなる。特に、LED素子Dnの実装時の向き及び外部電源と接続される給電端子の選択により、1つの実装用基板から接続形態の異なる3種類の発光モジュールを得ることができる。
(1)第1の接続形態
LED素子1Dnのうち、図6に示すように、LED素子1D1〜1D3をランド1R1〜1R3に実装し、LED素子1D4〜1D6をランド1R4〜1R6に第1の実装形態で実装(この実装のパターンが第1の実装パターンになる。)し、給電端子107,111を利用することにより、3直2並の接続形態の発光モジュール113を得ることができる。
つまり、給電端子107、給電用リード部1Lb1、LED素子1D1、ランド用リード部1La1、LED素子1D2、ランド用リード部1La2、LED素子1D3、給電用リード部1Lb4、給電端子111からなる1つの直列接続と、給電端子107、給電用リード部1Lb2、LED素子1D4、ランド用リード部1La3、LED素子1D5、ランド用リード部1La4、LED素子1D6、給電用リード部1Lb5、給電端子111からなる1つの直列接続とが並列に接続されたことになる。
なお、LED素子1Dnのランド1Rnへの実装は、例えば、バンプを介して行われる。
(2)第2の接続形態
LED素子1Dnのうち、図7に示すように、LED素子1D1〜1D3をランド1R1〜1R3に実装し、LED素子1D4〜1D6をランド1R4〜1R6に第2の実装形態で実装(この実装のパターンが第2の実装パターンになる。)し、給電端子107,109を利用することにより、6直1並の接続形態の発光モジュール115を得ることができる。
つまり、給電端子107、給電用リード部1Lb1、LED素子1D1、ランド用リード部1La1、LED素子1D2、ランド用リード部1La2、LED素子1D3、ランド用リード部1La7、LED素子1D6、ランド用リード部1La6、LED素子1D5、ランド用リード部1La5、LED素子1D4、給電用リード部1Lb3、給電端子109からなる1つの直列接続がされたことになる。
なお、図8に示すように、発光素子1D1〜1D3を実装せずに、発光素子1D4〜1D6をランド1R4〜1R6に実装し、給電端子109,111を使用することにより、3直1並の接続形態の発光モジュール115とすることもできる。
つまり、給電端子109、給電用リード部1Lb3、LED素子1D4、ランド用リード部1La5、LED素子1D5、ランド用リード部1La6、LED素子1D6、給電用リード部1Lb6、給電端子111からなる1つの直列接続がされたことになる。
なお、発光素子1D1〜1D6をランド1R1〜1R6に実装し、給電端子109,111を使用することにより、3直1並の接続形態の発光モジュール115とすることもできる。
3.まとめ
第2の実施の形態では、6個のLED素子1Dnを使用し、LED素子1D4〜1D6の実装形態を変えて実装し、使用する給電端子109,111を選択することで、3つの接続形態を得ることができる。ここでの3つの接続形態は3直2並、6直1並、3直1並である。
また、この例における接続形態切替用ランドは、ランド1R6である。つまり、ランド1R6は、第1の実装では、図6に示すように、LED素子1D6の電極と接続される2つの小ランド部1R62,1R63に接続されたリード部1La4,1Lb5の一方(ここでは1Lb5である。)の他端の接続先が給電端子111であり、第2の実装では、図8に示すように、LED素子1D6の電極と接続される2つの小ランド部1R67,1R68に接続されたリード部1La6,1La7の他端の接続先が他のランドであるランド1R5,1R3の小ランド部1R58,1R39である。
なお、図6に示すように、LED素子1Dnの実装向きが異なる発光モジュールでは、LED素子1Dnの実装向きが同一の発光モジュールに対し、照度ムラ、色ムラ低減させることができる。
以上説明したように複数(第2の実施形態では3個である。)のLED素子の実装形態を変え、そして外部電源と接続する給電端子を選択することができれば、配線パターンの形状は特に限定するものではない。
以下、第2の実施の形態で説明した配線パターンの形状を変形させた変形例2について説明する。
図9は、変形例2に係る実装用基板及び発光モジュールを示す。
変形例2に係る実装用基板121は、第2の実施の形態における実装用基板101における配線パターン105の形状を変形させたものであり、第2の実施の形態では、ランド1R1〜1R3は、給電用リード部1Lb1,1Lb4やランド用リード部1La1,1La2よりも外側(基板本体103の外周縁に近い側)に位置している。
本変形例2では、図9の(a)に示すように、ランド1R1a,1R2a,1R3aは、給電用リード部1Lb1a,1Lb4aやランド用リード部1La1a,1La2aよりも内側(基板121の中央側)に位置している。
変形例2に係る実装用基板121を利用して、LED素子1Dnを第1の接続形態で実装した発光モジュール123が図9の(b)であり、LED素子1Dnを第2の接続形態で実装した発光モジュール125が図9の(c)である。
ここでは、LED素子1D1a〜1D3aの実装は、第1の実装となり、接続形態切替用ランドは、第2の実施の形態と同じランド1R6となる。
なお、図9の(b)に示すように、すべてのLED素子1Dnを第1の実装とした発光モジュールでは、LED素子1Dnの実装向きが同一であり、LED素子1Dnの実装が容易となる。
<第3の実施の形態>
第1の実施形態や第2の実施の形態では、1種類の実装用基板にLED素子を所定の向きに実装することで、複数種類の接続形態の発光モジュールを得ることができたが、本発明に係る実装用基板は、LED素子の実装形態を変えると共に、配線パターンの一部を切断する加工を行うことで、複数種類の接続形態を得ることができるような基板であっても良い。
なお、第3の実施の形態では、発光素子、ランド、リード部等の符号として、第1の実施の形態等と区別するために、アルファベットの前に「2」を付加して用いている。
1.実装用基板
(1)全体
図10は、第3の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。
実装用基板201は、図10に示すように、矩形平板状の基板本体203の表面(一主面)203aに配線パターン205が形成されてなる。なお、基板本体203の構成や配線パターン205の形成方法等は、基本的に第1の実施の形態における基板本体3や配線パターン5と同じである。
(2)配線パターン
配線パターン205は、複数のLED素子2Dn(本実施の形態では、nは1〜6までの自然数である。)を実装するための複数のランド2Rn(本実施の形態では、nは1〜6までの自然数であり、LED素子の2Dnの「n」と対応する。)と、外部電源から給電を受けるための給電端子207,209と、ランド2Rn同士を直列接続するランド用リード部2Laと、給電端子207,209と一部のランド2Rnとを接続する給電用リード部2Lbとを備える。なお、この配線パターン205は、6個のLED素子を実施する2つの実装形態の組み合わせにより、2つの接続形態が得られるように形成されている。
第3の実施の形態に係る配線パターン205の構成は、ランド2Rnについて第1の実施の形態におけるランドRnと同じであるが、LED素子Dnのランド2Rnへの実装形態、ランド同士を接続するランド用リード部2La、ランド2Rnと給電端子とを接続する給電用リード部2Lbが異なる。
図11は、第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。図12は、第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。
第3の実施の形態では、ランド2RnにLED素子2Dnを実装する場合に、図11に示すようにN型電極が正方形状のランド2Rnの右上の角に位置するときを第1の向きとし、図12に示すようにN型電極が正方形状のランド2Rnの左下の角に位置するときを第2の向きとする。
第1の接続形態は、図11に示すように、3個のLED素子2D1〜2D3を第1の向きで接続すると供に3個のLED素子2D4〜2D6を直列接続し、これらの直列接続を並列接続(以下、「3直2並」という。)したものである。
第2の接続形態は、図12に示すように、6個のLED素子2D1〜2D6を直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「6直1並」という。))したものである。
第3の実施の形態では、第1及び第2の接続形態において、実装用基板201に実装されるLED素子2Rnの向きは全て同じである。
(2−1)ランド
ランド2Rnのそれぞれは、第1の実施の形態と同様に、9つの小ランド部2Rnkを有し、全体形状が略正方形状をしている。なお、小ランド部1Rnkは、第1の実施の形態と同様の形状・大きさ等をし、小ランド部に符号は、第1や第2の実施の形態と同様に、図1において、左から右へと数字が増え、また上から下へと数字が増えるようにふされている。
第1の実装と第2の実装とにおけるN型電極の位置は、図11及び図12に示すように、ランド2Rnの中心点を挟んで対向する関係にあり、正方形の対角上の2つの角にそれぞれ位置する。なお、LED素子2Dnの実装形態は、ランド2Rn内の小ランド部2Rnkとランド用リード部2Laや給電用リード部2Lbとの接続箇所で決定される。
(2−2)リード部
(a)ランド用リード部
ランド用リード部2La1,2La2は、図11に示すように、LED素子2D1〜2D3が第1の実装のときに、LED素子1D1〜1D3を直列接続する。つまり、ランド用リード部2La1は小ランド部2R13と小ランド部2R22とを接続し、ランド用リード部2La2は小ランド部2R23と小ランド部2R32とを接続する。
ランド用リード部2La3,2La4は、図11に示すように、LED素子2D4〜2D6が第1の実装のときに、LED素子2D4〜2D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部2La3は小ランド部2R43と小ランド部2R52とを接続し、ランド用リード部2La4は小ランド部2R53と小ランド部2R62とを接続する。
また、ランド用リード部2La5〜2La9は、図12に示すように、LED素子2D1〜2D6が第2の実装のときに、LED素子2D1〜2D6を直列に接続する。つまり、ランド用リード部2La5は小ランド部2R18と小ランド部2R27とを、ランド用リード部2La6は小ランド部2R28と小ランド部2R37とを、ランド用リード部2La7は小ランド部2R38と小ランド部2R47とを、ランド用リード部2La8は小ランド部2R48と小ランド部2R57とを、ランド用リード部2La9は小ランド部2R58と小ランド部2R67とをそれぞれ接続する。
(b)給電用リード部(図10参照)
給電用リード部2Lb1,2Lb2はランド2R1と給電端子207とを接続する。つまり、給電用リード部2Lb1は小ランド部2R12と給電端子207とを接続し、給電用リード部2Lb2は小ランド部2R17と給電端子107とを接続する。
給電用リード部2Lb3はランド2R4と給電端子207を接続する。つまり、給電用リード部2Lb3は小ランド部2R42と給電端子207とを接続する。なお、給電用リード部2Lb3とランド用リード部2La7とは交差している(電気的に接続している。)。
給電用リード部2Lb4はランド2R3と給電端子209とを接続する。つまり、小ランド部2R33と給電端子209とを接続する。給電用リード部2Lb5,2Lb6はランド2R6と給電端子209とを接続する。つまり、給電用リード部2Lb5は小ランド部2R63と給電端子209とを、給電用リード部2Lb6は小ランド部2R68と給電端子209とをそれぞれ接続する。
2.発光モジュール
第3の実施の形態に係る発光モジュールは、上記の実装用基板201にLED素子2Dnが実装されてなる。特に、LED素子Dnの実装形態と給電用リード部2Lbの切断により、1つの実装用基板201から接続形態の異なる2種類の発光モジュールを得ることができる。
(1)第1の接続形態
LED素子2Dnの全てを、図10に示すように、ランド2Rnに第1の実装形態で実装する(この実装のパターンが第1の実装パターンになる。)ことにより、3直2並の接続形態の発光モジュール211を得ることができる。
(2)第2の接続形態
LED素子2Dnの全てを、図12に示すように、ランド2Rnに第2の実装形態で実装(この実装のパターンが第2の実装パターンになる。)し、また、給電用リード部2Lb3の一部を切断することにより、6直1並の接続形態の発光モジュール213を得ることができる。
切断は、完全に導通性をなくすことであり、配線パターン205(給電用リード部2Lb3)を同図の矢印に沿って、ダイシングでカットしても良いし、レーザでカットしても良い。
3.まとめ
第3の実施の形態では、6個のLED素子2Dnを使用し、各実装パターンでは、すべてのLED素子2Dnの実装形態を同じにしているので、LED素子2Dnを実装用基板201に実装する際に、LED素子2Dnの向きを実装途中で変更する必要がなくなり、例えば、LED素子2Dnを効率良く実装用基板210に実装することができる。
また各々のLED素子2Dnの中心が1つの直線上に位置するように実装できるため、ライン光源としての均斉度や照度分布において優位であり、また集光する際にもレンズの設計及び作製が容易となる。
また、この例における接続形態切替用ランドは、ランド2R3,2R4である。
つまり、ランド2R3は、第1の実装では、図11に示すように、LED素子2D3の電極と接続される2つの小ランド部2R32,2R33に接続されたリード部2La2,2Lb4の一方(ここでは2Lb4である。)の他端の接続先が給電端子209であり、第2の実装では、図12に示すように、LED素子2D3の電極と接続される2つの小ランド部2R37,2R38に接続されたリード部2La6,2La7の他端の接続先が他のランドであるランド2R2,2R4の小ランド部2R28,2R47である。
ランド2R4は、第1の実装では、図11に示すように、LED素子2D4の電極と接続される2つの小ランド部2R42,2R43に接続されたリード部2Lb3,2La3の一方(ここでは2Lb3である。)の他端の接続先が給電端子207であり、第2の実装では、図12に示すように、LED素子2D4の電極と接続される2つの小ランド部2R47,2R48に接続されたリード部2La7,2La8の他端の接続先が他のランドであるランド2R3,2R5の小ランド部2R38,2R57である。
なお、6個のLED素子2Dnを同じ向きに実装しても、第3の実施の形態で説明した接続形態と異なる他の接続形態も得ることもできるし、当然、6個以外の個数のLED素子を用いても1つの実装用基板で複数の接続形態を得ることができる。
第3の実施の形態で説明した接続形態と異なる他の接続形態も得ることもできるし例を変形例3として、以下説明する。
図13及び図14は、第3の実施の形態の変形例3に係る発光モジュールを示す。
変形例3に係る発光モジュールは、実装用基板221に6個のLED素子2Dn(nは、1〜6の自然数である。)が実装され、1つの実装用基板221を用いてLED素子2Dnを第1の実装パターンで実装すると、図13に示すような第1の接続形態の発光モジュール223を得ることができ、また、第2の実装パターンで実装すると、図16に示すような第2の接続形態の発光モジュール225を得ることができる。
なお、本変形例における第1及び第2の実装は、上記第3の実施の形態と同様であるが、配線パターンの形状、第1及び第2の実装パターン、第1及び第2の接続形態は、第3の実施の形態とは異なる。
(1)第1の接続形態
図13に示すように、6個のLED素子2Dn全てが、それぞれランド2Rn(nは、1〜6までの自然数である。)に第1の実装形態で実装される。このようなLED素子2Dnの実装のパターンを第1の実装パターンとする。
この第1の実装パターンでは、LED素子2D1とLED素子2D2とが、LED素子2D3とLED素子2D4とが、LED素子2D5とLED素子2D6とが、それぞれ直列接続されて3つの直列接続群が構成されると共に、これら3つの直列接続群が並列に接続された2直3並の第1の接続形態となる。
(2)第2の接続形態
図14に示すように、6個のLED素子2Dn全てが、それぞれランド2Rn(nは、1〜6までの自然数である。)に第2の実装形態で実装される。このようなLED素子2Dnの実装のパターンを第2の実装パターンとする。
この第2の実装パターンでは、6個のLED素子2Dnは、LED素子2D1からLED素子2D6までが直列に接続され6直1並の第2の接続形態となる。
(3)配線パターン
変形例3に係る配線パターン227は、各LED素子2Dnと接続される複数(ここではLED素子に対応して6個である。)のランド2Rn(ここでのnは、1〜6までの自然数であり、LED素子2Dnの「n」対応する。)と、ランドに実装されたLED素子2Dnに給電するためのリード部と、外部電源から給電を受けるための給電端子207,209とを備える。
各ランド2Rnは、第3の実施の形態におけるランドと同じ構成を有し、リード部は、第3の実施の形態と同様に、第1及び第2の接続形態中の直列接続群内のLED素子間において直列接続するランド用リード部2Laと、第1及び第2の接続形態において、給電端子207,209とLED素子2Dnとを接続する給電用リード部2Lbとを有する。
なお、本例における接続形態切替用ランドは、ランド2R2,2R3,2R4,2R5である。
以下、具体的に説明する。
(a)ランド用リード部
ランド用リード部2La11,2La12,2La13は、図13に示すように、LED素子2D1〜2D6が第1の実装のときに、LED素子2D1とLED素子2D2とを、LED素子2D3とLED素子2D4とを、LED素子2D5とLED素子2D6とをそれぞれ直列に接続する。
つまり、ランド用リード部2La11は小ランド部2R13と小ランド部2R22とを、ランド用リード部2La12は小ランド部2R33と小ランド部2R42とを、ランド用リード部2La13は小ランド部2R53と小ランド部2R62とを接続する。
ランド用リード部2La14〜2La18は、図14に示すように、LED素子2D1〜2D6が第2の実装のときに、これら全てを直列に接続する。つまり、ランド用リード部2La14は小ランド部2R18と小ランド部2R27とを接続し、ランド用リード部2La15は小ランド部2R28と小ランド部2R37とを接続し、ランド用リード部2La16は小ランド部2R38と小ランド部2R47とを接続し、ランド用リード部2La17は小ランド部2R48と小ランド部2R57とを接続し、ランド用リード部2La18は小ランド部2R58と小ランド部2R67とを接続する。
(b)給電用リード部
給電用リード部2Lb11,2Lb12は、図13及び図14に示すように、ランド2R1と給電端子207とを、給電用リード部2Lb13はランド2R3と給電端子207とを、給電用リード部2Lb14はランド2R5と給電端子207とをそれぞれ接続する。
つまり、給電用リード部2Lb11は、図13に示すように、小ランド部2R12と給電端子207とを接続し、給電用リード部2Lb12は、図14に示すように、小ランド部2R17と給電端子207とを接続し、給電用リード部2Lb13は、図13に示すように、小ランド部2R32と給電端子207とを接続し、給電用リード部2Lb14は、図13に示すように、小ランド部2R52と給電端子207とを接続する。
また、給電用リード部2Lb15は、図13及び図14に示すように、ランド2R2と給電端子209とを、給電用リード部2Lb16はランド2R4と給電端子209とを、給電用リード部2Lb17,2Lb18はランド2R6と給電端子209とをそれぞれ接続する。
つまり、給電用リード部2Lb15は、図13に示すように、小ランド部2R23と給電端子209とを接続し、給電用リード部2Lb16は小ランド部2R43と給電端子209とを接続し、給電用リード部2Lb17は小ランド部2R63と給電端子209とを接続し、給電用リード部2Lb18は、図14に示すように、小ランド部2R68と給電端子209とを接続する。
なお、実装用基板221における配線パターン227では、図13及び図14に示すように、給電用リード部2Lb13はランド用リード部2La15と交差し、また、給電用リード部2Lb14はランド用リード部2La17と交差している。
(4)発光モジュール
上記実装用基板221に6個のLED素子2Dnを第1の実装で行うと、図13に示すように、2直3並の発光モジュール223を得ることができ、6個のLED素子2Dnを第2の実装で行うと、図14に示すように、給電用リード部2Lb13,2Lb14の一部を切断することで、6直1並の発光モジュール225を得ることができる。
<第4の実施の形態>
第3の実施の形態や変形例3に係る実装用基板は、LED素子を所定の向きに実装すると共に、配線パターンを切断する加工を行うことで、複数種類の接続形態を得るようにしていた。
第4の実施の形態では、配線パターンを接続する加工を行うことで、複数種類の接続形態を得るようにしている。
なお、第4の実施の形態では、発光素子、ランド、リード部等の符号として、第1の実施の形態等と区別するために、アルファベットの前に「3」を付加して用いている。
1.実装用基板
(1)全体
図15は、第4の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。
実装用基板301は、図15に示すように、矩形平板状の基板本体303の表面(一主面)303aに配線パターン305が形成されてなる。なお、基板本体303の構成や配線パターン305の形成方法等は、基本的に第1の実施の形態における基板本体3や配線パターン5の形成方法と同じである。
(2)配線パターン
配線パターン305は、複数のLED素子3Dn(本実施の形態では、nは1〜12までの自然数である。)を実装するための複数のランド3Rn(本実施の形態では、nは1〜12までの自然数であり、LED素子の3Dnの「n」と対応する。)と、外部電源から給電を受けるための給電端子307,309,311,313,315,317(給電端子の全てを表すときの符号は、「307〜317」とする。)と、ランド3Rnや給電端子307〜317を固定的或いは選択的に接続するリード部とを備える。
リード部は、ランド3Rn同士を直列接続するランド用リード部3Laと、給電端子307〜317と一部のランド3Rnとを接続する給電用リード部3Lbと、ランド3Rnや給電端子307〜317を選択的に接続するための接続リード部3Lcと備える。なお、この配線パターン305は、12個のLED素子3Dnを複数の接続形態で実装できるように形成されている。
第4の実施の形態に係る配線パターン305の構成は、ランド3Rnについて第1の実施の形態におけるランドRnと同じであるが、LED素子3Dnのランド3Rnへの実装形態、ランド同士を接続するランド用リード部3La、ランド3Rnと給電端子307〜317とを選択的に接続したり、ランドRn同士を選択的に接続したりできる構成となっている。
図16は、第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。図17は、第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。図18は、第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第3の接続形態で実装された場合である。
第4の実施の形態では、第3の実施の形態と同様に、ランド3RnにLED素子3Dnを実装する場合に、図16や図17に示すようにN型電極が正方形状のランド3Rnの右上の角に位置するときを第1の実装とし、図18の左下に示すようにN型電極が正方形状のランド3Rnの左下の角に位置するときを第2の実装とする。
第1の接続形態は、図16に示すように、3個のLED素子3D1〜3D3を第1の実装で直列接続して直列接続群を構成し、3個のLED素子3D4〜3D6を第1の実装で直列接続して直列接続群を構成し、3個のLED素子3D7〜3D9を第1の実装で直列接続して直列接続群を構成し、3個のLED素子3D10〜3D12を第1の実装で直列接続して直列接続群を構成し、これら4つの直列接続群を並列接続(以下、「3直4並」という。)したものである。このとき、給電端子313,317が外部電源と接続される。
第2の接続形態は、図17に示すように、実装用基板301の上側の配線パターンを利用して、12個のLED素子3Dnを第1の実装形態で実装し、リード部を選択的に接続し、同図に示す破線で配線パターンを切断することで、3個のLED素子3D1〜3D3を直列接続して直列接続群を構成し、3個のLED素子3D4〜3D6を直列接続して直列接続群を構成し、これら2つの直列接続群を並列接続(以下、「3直2並」という。)したものである。このとき、給電端子313,315が外部電源と接続される。
第3の接続形態は、図17に示すように、実装用基板301の下側の配線パターンを利用して、上記の3直2並の接続形態以外に、3個のLED素子3D7〜3D12を第1の実装で直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「6直1並」という。))したものである。このとき、給電端子309,311が外部電源と接続される。
第4の接続形態は、図18に示すように、LED素子3D1〜3D6とLED素子3D10〜3D12を第1の実装形態で、LED素子3D7〜3D9を第2の実装形態でそれぞれ実装し、リード部を選択的に接続し、同図に示す破線で配線パターンを切断することで、実装用基板301の左側の配線パターンを利用して、3個のLED素子3D1〜3D3,3D7〜3D9を直列接続(したものを1つ並列接続(以下、「6直1並」という。))したものである。このとき、給電端子307,309が外部電源と接続される。
第5の接続形態は、図18に示すように、上記の6直1並の第4の接続形態以外に、実装用基板301の右側の配線パターンを利用して、3個のLED素子3D4〜3D6の直列接続群と、3個のLED素子3D10〜3D12の直列接続群とを並列接続(以下、「3直2並」という。)したものである。このとき、給電端子313,317が外部電源と接続される。
(2−1)ランド
ランド3Rnのそれぞれは、第1の実施の形態と同様に、9つの小ランド部3Rnkを有し、全体形状が略正方形状をし、その内の4つの小ランド部が異なるリード部に接続されている。なお、小ランド部3Rnkは、第1の実施の形態と同様の形状・大きさ等をし、小ランド部に符号は、第1や第2の実施の形態と同様に、図15において、左から右へと数字が増え、また上から下へと数字が増えるようにふされている。なお、第1の実装と第2の実装とにおけるN型電極の位置は、第3の実施の形態と同じである。
(2−2)リード部(図15参照)
(a)ランド用リード部
ランド用リード部3La1〜2La4は、ランド3R1〜3R3を直列接続する。つまり、ランド用リード部3La1は小ランド部3R13と小ランド部3R22とを接続し、ランド用リード部3La2は小ランド部3R23と小ランド部3R32とを接続し、ランド用リード部3La3は小ランド部3R18と小ランド部3R27とを接続し、ランド用リード部3La4は小ランド部3R28と小ランド部3R37とを接続する。
ランド用リード部3La5〜2La8は、ランド3R4〜3R6を直列接続する。つまり、ランド用リード部3La5は小ランド部3R43と小ランド部3R52とを接続し、ランド用リード部3La6は小ランド部3R53と小ランド部3R62とを接続し、ランド用リード部3La7は小ランド部3R48と小ランド部3R57とを接続し、ランド用リード部3La8は小ランド部3R58と小ランド部3R67とを接続する。
ランド用リード部3La9〜2La12は、ランド3R7〜3R9を直列接続する。つまり、ランド用リード部3La9は小ランド部3R73と小ランド部3R82とを接続し、ランド用リード部3La10は小ランド部3R83と小ランド部3R92とを接続し、ランド用リード部3La11は小ランド部3R78と小ランド部3R87とを接続し、ランド用リード部3La12は小ランド部3R88と小ランド部3R97とを接続する。
ランド用リード部3La13〜2La16は、ランド3R10〜3R12を直列接続する。つまり、ランド用リード部3La13は小ランド部3R103と小ランド部3R112とを接続し、ランド用リード部3La14は小ランド部3R113と小ランド部3R122とを接続し、ランド用リード部3La15は小ランド部3R108と小ランド部3R117とを接続し、ランド用リード部3La16は小ランド部3R118と小ランド部3R127とを接続する。
(b)給電用リード部
給電用リード部3Lb1,3Lb2はランド3R1と給電端子307とを接続する。つまり、給電用リード部3Lb1は小ランド部3R12と給電端子307とを接続し、給電用リード部3Lb2は小ランド部3R17と給電端子307とを接続する。
給電用リード部3Lb3,3Lb4はランド3R7と給電端子309とを接続する。つまり、給電用リード部3Lb3は小ランド部3R72と給電端子309とを接続し、給電用リード部3Lb4は小ランド部3R77と給電端子309とを接続する。
給電用リード部3Lb5,3Lb6はランド3R6と給電端子315とを接続する。つまり、給電用リード部3Lb5は小ランド部3R63と給電端子315とを接続し、給電用リード部3Lb6は小ランド部3R68と給電端子315とを接続する。
給電用リード部3Lb7,3Lb8はランド3R12と給電端子317とを接続する。つまり、給電用リード部3Lb7は小ランド部3R123と給電端子317とを接続し、給電用リード部3Lb8は小ランド部3R128と給電端子317とを接続する。
(c)接続用リード部
接続用リード部3Lc1,3Lc2は、給電端子同士を接続する。つまり、接続用リード部3Lc1は給電端子307,313を接続し、接続用リード部3Lc2は給電端子311,317を接続する。
また、別の接続用リード部3Lcは、給電端子に接続されており、自身が接続している給電端子以外の他の給電端子と選択的に接続できるように形成されている。
つまり、接続用リード部3Lc3は給電端子307(当該給電端子307に接続する給電用リード部3Lb1,3Lb2)に接続され、接続用リード部3Lc4は、給電端子309(当該給電端子309に接続する給電用リード部3Lb3,3Lb4)に接続され、両者は、例えば、図16に示すように接続可能な程度に近接している。
同様に、接続用リード部3Lc5は給電端子315(当該給電端子315に接続する給電用リード部3Lb5,3Lb6)に接続され、接続用リード部3Lc6は、給電端子317(当該給電端子317に接続する給電用リード部3Lb7,3Lb8)に接続され、両者は、例えば、図16に示すように接続可能な程度に近接している。
さらに、別の接続用リード部3Lcは、複数のLED素子(ここでは3個であり、例えば、LED素子3D1〜3D3である。)が直列に接続されてなる直列接続群と、他の直列群と固定的に接続したり、選択的に接続したりできるように形成されている。
つまり、接続用リード部3Lc7は、LED素子3D1〜3D3からなる直列接続群における給電端子307と反対側の端に位置するランド3R3(の小ランド部3R33と小ランド部3R38)を接続すると共にLED素子3D7〜3D9からなる直列接続群における給電端子309と反対側の端に位置するランド3R9(の小ランド部3R93)と接続し、また、接続用リード部3Lc7の一部分が接続用リード部3Lc4と接続可能な程度にまで近接するように延伸し、そして、接続用リード部3Lc7の一部分が接続用リード部3Lc1,3Lc2と接続可能な程度にまで近接するように延伸している。
同様に、接続用リード部3Lc8も、LED素子3D10〜3D12からなる直列接続群における給電端子317と反対側の端に位置するランド3R10(の小ランド部3R102と小ランド部3R107)を接続すると共にLED素子3D4〜3D6からなる直列接続群における給電端子315と反対側の端に位置するランド3R4(の小ランド部3R47)と接続し、また、接続用リード部3Lc8の一部分が接続用リード部3Lc5と接続可能な程度にまで近接するよう延伸し、そして、接続用リード部3Lc8の一部分が接続用リード部3Lc1,3Lc2と接続可能な程度にまで近接するように延伸している。
接続用リード部3Lc7と接続用リード部3Lc8とは、互いに接続可能な程度にまで近接するように形成されている。
また、接続用リード部3Lc9は、ランド3R4(の小ランド部3R42)と接続すると共に接続用リード部3Lc1,2Lc7,3Lc8と接続可能な程度にまで近接するように延伸している。接続用リード部3Lc10は、ランド3R9(の小ランド部3R98)と接続すると共に接続用リード部3Lc2,2Lc7,3Lc8と接続可能な程度にまで近接するように延伸している。
2.発光モジュール
第4の実施の形態に係る発光モジュールは、上記の実装用基板301にLED素子3Dnが実装されてなる。特に、LED素子3Dnの実装時の実装形態と接続用リード部3Lcの選択的な接続により、1つの実装用基板301から接続形態の異なる発光モジュールを得ることができる。
(1)第1の接続形態
LED素子3Dnを、図16に示すように、すべて第1の実装形態でランド3Rnに実装(この実装のパターンが第1の実装パターンになる。)し、接続用リード部3Lc3,3Lc4同士を接続(図中の「3S1」である。)し、接続用リード部3Lc5,3Lc6同士を接続(図中の「3S2」である。)し、接続用リード部3Lc1,3Lc8,3lc9を接続(図中の「3S3」である。)し、接続用リード部3Lc2,3Lc7同士を接続(図中の「3S4」である。)することにより、3直4並の接続形態の発光モジュール321を得ることができる。なお、この場合は給電端子313,317が、外部電源と接続される。
(2)第2及び第3の接続形態
LED素子3Dnを、図17に示すように、すべて第1の実装パターンでランド3Rnに実装し、接続用リード部3Lc1,3Lc9同士を接続(図中の「3S5」である。)し、接続用リード部3Lc5,3Lc8同士を接続(図中の「3S6」である。)し、接続用リード部3Lc7,3Lc8同士を接続(図中の「3S7」、「3S8」である。)し、図中の破線で示すように例えばダイシングで接続用リード部3Lc7,3Lc8を切断することにより、図17の上側部分が3直2並の接続形態(第2の接続形態である。)となり、下側部分が6直1並の接続形態(第3の接続形態である。)となる発光モジュール323を得ることができる。
なお、3直2並の第2の接続形態の場合、給電端子313,315が外部電源と接続され、6直1並の第3の接続形態の場合、給電端子309,311が外部電源と接続される。
また、図17に示す実装用基板301は、図中に示す破線で上側部分と下側部分とを分け、破線を挟んで上下部分で接続形態が異なるようにしているが、上下部分で同じ接続形態としても良い。
(3)第4及び第5の接続形態
LED素子3Dnの内、LED素子3D1〜3D6とLED素子3D10〜3D12とを、図18に示すように、第1の実装形態でランド3R1〜3R6とランド3R10〜3R12に実装し、残りのLED素子3D7〜3D9を、第2の向きでランド3D7〜3D9に実装し(この実装のパターンが第2の実装パターンになる。)し、接続用リード部3Lc1,3Lc8,3Lc9を接続(図中の「3S9」である。)し、接続用リード部3Lc5,3Lc6同士を接続(図中の「3S10」である。)し、接続用リード部3Lc7,3Lc10同士を接続(図中の「3S11」である。)し、さらに、図中の破線で示すように例えばダイシングで接続用リード部3Lc1,3Lc2を切断することにより、図18の左側部分が6直1並の第4の接続形態となり、右側部分が3直2並の第5の接続形態となる発光モジュール325を得ることができる。
なお、左側部分の6直1並の第4の接続形態の場合、給電端子307,309が外部電源と接続され、右側部分の3直2並の第5の接続形態の場合、給電端子313,317が外部電源と接続される。
また、図18に示す実装用基板301は、図中に示す破線で左側部分と右側部分とを分け、破線を挟んだ左右で接続形態が異なるようにしているが、左右で同じ接続形態としても良い。
3.まとめ
第4の実施の形態では、接続用リード部3Lcを利用することで、1つの実装用基板301に複数の接続形態でLED素子3Dnを実装できるが、当然に、接続用リード部が異なる配線パターンとすると、異なる接続形態も得ることができる。
なお、第4の実施の形態では、12個のLED素子3Dnを用いたが、当然に12個以外の個数のLED素子を用いても良く、1つの実装用基板で複数の接続形態を得ることができる。
以下、第4の実施の形態での実装用基板301の接続用リード部をさらに切断した、つまり、接続用リード部を増やして、第4の実施の形態では得られなかった接続形態について変形例4として説明する。
(a)実装用基板
図19は、第4の実施の形態の変形例4に係る実装用基板を示す。
変形例4に係る実装用基板331は、第4の実施の形態における、12個のランド3Rn、給電端子307,309,311,313,315,317、ランド用リード部3La、給電用リード部3Lbと同じであるが、接続用リード部3Lcが第4の実施の形態と異なる。
つまり、第4実施の形態における接続用リード部3Lc1を、図19に示すように、給電端子307に接続した接続用リード部3Lc1aと、給電端子313に接続した接続用リード部3Lc1bとの2つから構成し、第4実施の形態における接続用リード部3Lc2を、給電端子311に接続した接続用リード部3Lc2aと、給電端子317に接続した接続用リード部3Lc2bとの2つから構成し、第4実施の形態における接続用リード部3Lc7を接続用リード部3Lc7aと接続用リード部3Lc7bとの2つから構成し、第4実施の形態における接続用リード部3Lc8を接続用リード部3Lc8aと接続用リード部3Lc8bとの2つから構成している。
ここで接続用リード部3Lc7aは、ランド3R3の小ランド部3R33,3R38と接続すると共に、その一部がランド3R4側に延出している。接続用リード部3Lc7bは、ランド3R9の小ランド部3R93と接続すると共に、その一部が接続用ランド3Lc4側に延出している。
また、接続用リード部3Lc8aは、ランド3R4の小ランド部3R47と接続すると共に、接続用ランド3Lc5側に延出している。接続用リード部3Lc8bは、ランド3R10の小ランド部3R102,3R107と接続すると共に、その一部がランド3R9側に延出している。
(b)発光モジュール
図20は、第4の実施の形態の変形例4に係る発光モジュールの平面図である。
変形例4に係る発光モジュール333では、12個のLED素子3Dnを直列接続した12直1並の接続形態を得ることができる。この場合は、給電端子311,313が外部電源と接続されることになる。
発光モジュール333におけるLED素子3Dnの実装について、LED素子3D1,3D2,3D3は、そのN型電極がランド3R1,3R2,3R3における小ランド部3R12,3R22,3R32に接続される実装形態(N型電極が上側中央に位置する状態で実装される形態)で、LED素子3D4,3D5,3D6は、そのN型電極がランド3R4,3R5,3R6における小ランド部3R43,3R53,3R63に接続される実装形態(第4の実施の形態における第1の実装形態である。)で、LED素子3D7,3D8,3D9は、そのN型電極がランド3R7,3R8,3R9における小ランド部3R78,3R88,3R98に接続される実装形態(N型電極が下側中央に位置する状態で実装される形態)で、LED素子3D10,3D11,3D12は、そのN型電極がランド3R10,3R11,3R12における小ランド部3R107,3R117,3R127に接続される実装形態(第4の実施の形態における第2の実装形態である。)で、それぞれ行われている。
接続用リード部3Lcの接続については、接続用リード部3Lc1b,3Lc9同士を接続(図中の「3S21」である。)し、接続用リード部3Lc2a,3Lc10同士を接続(図中の「3S22」である。)し、接続用リード部3Lc7b,3Lc8b同士を接続(図中の「3S23」である。)し、接続用リード部3Lc7a,3Lc7b同士を接続(図中の「3S24」である。)し、接続用リード部3Lc5,3Lc6同士を接続(図中の「3S25」である。)し、接続用リード部3Lc3,3Lc4同士を接続(図中の「3S26」である。)している。
<変形例>
以上、本発明に係る実装用基板、当該実装用基板にLED素子を実装した発光モジュールについて上記各実施の形態や変形例で説明してきたが、本発明に係る実装用基板や発光モジュールは上記形態に限定されないことは言うまでもない。
1.ランド(変形例5)
上記各実施の形態及び各変形例(以下、単に「実施の形態等」という。)におけるランドは、複数(具体的には9個)の小ランド部を有していたが、本発明に係るランドは、発光素子の実装形態が2種類以上あるようなものであれば良く、小ランド部の個数を特に限定するものではない。但し、実装位置を変えられるようにするには、リード部と接続される小ランド部は少なくとも4個必要である。
以下、ランドの変形例(この例を変形例5とする。)として、小ランド部が5つからなるランドについて説明する。なお、変形例5では、発光素子、ランド、リード部等の符号として、第1の実施の形態等と区別するために、アルファベットの前に「4」を付加して用いている。
図21は、変形例5に係るランドを有する実装用基板の平面図である。
変形例5に係る実装用基板401は、基板本体403の主面403aに、複数(ここでは、9個である。)のランドを有する配線パターン405が形成されている。
ここでは、9個のランドが3行3列の対称マトリクス状に形成されているが、例えば、3行6列等の非対称マトリクス状に形成されていても良いし、全体形状が直線或いは曲線状をするように、さらには、何らかも文字を示すような形状に形成されていても良い。
なお、以下、ランドの説明の便宜上、マトリクス状に形成されたランドを説明するために、4Rijを用いて表し、「i」は、図21の図面の行方向(横方向)を示し、「j」は、図21の図面の列方向(縦方向)を示す。また、このランド4Rijに実装される又は実装されたLED素子を「4Dij」として表す。
図22は、1つのランドの拡大図である。
ランドRijは、対向するベース部4Rija,4Rijbと、ベース部4Rijaから延出する小ランド部4Rij1,4Rij2と、ベース部4Rijbから延出する小ランド部4Rij3,4Rij4と、ランド4Rijの中央に位置する小ランド部4Rij5とからなる。
ベース部4Rija,4Rijb同士は、接続されておらず、各ベース部4Rija,4Rijbは、「コ」の字状をし、その開口部同士が対向し、また、その内側に各小ランド部4Rijk(kは、1〜5までの自然数である。)が設けられており、ランド4Rij全体の形状としては正方形状をしている。
小ランド部4Rij1,4Rij2,4Rij3,4Rij4は、ランド4Rijの中心に対して、点対称となるように形成されている。小ランド部4Rij2,4Rij3のベース部4Rija,4Rijbからの延出量は、小ランド部4Rij1,4Rij4の延出量より大きい。
また、小ランド部4Rij2,4Rij3は、小ランド部4Rij1,4Rij3,4Rij5の間を縫ったクランク状をしている。これは、LED素子4Dijと実装用基板との接合面積を広くして、LED素子4Dijと実装用基板との接合力を高めるためである。
図23は、変形例5におけるLED素子の実装の様子を示す図である。
なお、図23では、LED素子4Dijの電極とランド4Rijとの位置関係が分かるように、LED素子4DijのN型電極のみをクロスハッチングで示している。
図23の(a)では、LED素子4Dijを、そのN型電極(図中のクロスハッチング部分)が小ランド部4Rij4と接続し、またP型電極(図中のハッチングがない部分)が小ランド部4Rij2,4Rij5に接続している。本変形例では、このLED素子4Rijの実装を第1の実装とする。
図23の(b)では、LED素子4Dijを、そのN型電極(図中のクロスハッチング部分)が小ランド部4Rij1と接続し、またP型電極(図中のハッチングがない部分)が小ランド部4Rij3,4Rij5に接続している。本変形例では、このLED素子4Rijの実装を第2の実装とする。
図24は、変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。
図24では、2つのランドを利用して、2つLED素子を実装した場合であり、同図の(a)は2つのLED素子4Dij,4D(i+1)jを直列に接続した例であり、同図の(b)は2つのLED素子4Dij,4Di(j+1)を並列に接続した例である。
ここでは、直列方向は、図21の列方向(ベース部4Rija,4Rijbが対向する方向)を、並列方向は、図21の行方向(ベース部4Rija,4Rijbが対向する方向と直交する方向)を示す。
図24の(a)に示す接続形態では、LED素子4Dijがランド4Rijに第1の実装形態で実装され、そして、当該LED素子4Rijの直列方向に隣接する位置のランド4R(i+1)jにLED素子4D(i+1)jが第1の実装形態で実装されている。
このようにLED素子4Dij,4D(i+1)jを実装用基板401に実装することにより、2直(2直1並ともいう。)の接続形態を有する発光モジュールが得られる。
なお、ランド4Rijのベース部4Rijbとランド4R(i+1)jのベース部4R(i+1)jaは、接続部4S1で電気的に接続されている。接続部4S1は、例えば、半田、低抵抗抵抗部品等でランド4Rij,4R(i+1)jを接続することにより構成され、これらを利用すると略無抵抗の状態で両者を接続することができる。
なお、低抵抗抵抗部品には、例えば、数十mmΩ以下の低抵抗チップ抵抗器が利用され、パンプ等を介して、ランド4Rij,4R(i+1)jに跨るように実装される。
図24の(b)に示す接続形態では、LED素子4Dijがランド4Rijに第1の実装形態で実装され、そして、当該LED素子4Rijの並列方向に隣接する位置のランド4Ri(j+1)にLED素子4Di(j+1)が第1の実装形態で実装されている。このようにLED素子4Dij,4Di(j+1)を実装用基板401に実装することにより、2並(1直2並ともいう。)の接続形態を有する発光モジュールが得られる。
なお、ランド4Rijのベース部4Rijaとランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)aとは接続部4S2で、ランド4Rijのベース部4Rijbとランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)bとは接続部4S3で電気的に接続されている。
図25は、変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。
図25では、4つのランドを利用して、4つLED素子を実装した場合であり、同図の(a)は4つのLED素子4Dij,4Di(j+1),4D(i+1)j,4D(i+1)(j+1)を2直2並に接続した例であり、同図の(b)は4つのLED素子4Dij,4Di(j+1),4D(i+1)j,4D(i+1)(j+1)を4直1並に接続した例である。
図25の(a)に示す接続形態では、4つのLED素子4Dij,4Di(j+1),4D(i+1)j,4D(i+1)(j+1)が、対応するランド4Rij,4Ri(j+1),4R(i+1)j,4R(i+1)(j+1)に第1の実装形態で実装されている。
そして、各ランド同士が接続部で接続されている。つまり、ランド4Rijのベース部4Rijaと、ランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)aとが接続部4S4で、ランド4Rijのベース部4Rijbと、ランド4R(i+1)jのベース部4R(i+1)jaとが接続部4S5で、ランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)bと、ランド4R(i+1)(j+1)のベース部4R(i+1)(j+1)aとが接続部4S6で、ランド4R(i+1)jのベース部4R(i+1)jbと、ランド4R(i+1)(j+1)のベース部4R(i+1)(j+1)bとが接続部4S7でそれぞれ接続されている。これにより、2直2並の接続形態を有する発光モジュールが得られる。
図25の(b)に示す接続形態では、2つのLED素子4Dij,4D(i+1)jが、対応するランド4Rij,4R(i+1)jに第2の実装形態で実装され、また、2つのLED素子4Di(j+1),4D(i+1)(j+1)が、対応するランド4Ri(j+1),4R(i+1)(j+1)に第1の実装形態で実装されている。
そして、各ランド同士が図25の(a)と同様に接続部4S4,4S5,4S6,4S7で接続されている。つまり、ランド4Rijのベース部4Rijaと、ランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)aとが接続部4S4で、ランド4Rijのベース部4Rijbと、ランド4R(i+1)jのベース部4R(i+1)jaとが接続部4S5で、ランド4Ri(j+1)のベース部4Ri(j+1)bと、ランド4R(i+1)(j+1)のベース部4R(i+1)(j+1)aとが接続部4S6で、ランド4R(i+1)jのベース部4R(i+1)jbと、ランド4R(i+1)(j+1)のベース部4R(i+1)(j+1)bとが接続部4S7でそれぞれ接続されている。これにより、4直1並の接続形態を有する発光モジュールが得られる。
図26は、変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。
図26では、6行3列の非対称のマトリクス状に形成されたランド4Rij(iは1〜6までの自然数、jは1〜3までの自然数である。)の2列目(jが「2」のときである。)にのみ6つLED素子4Di2(iは1〜6までの自然数である。)が第1の実装形態で実装され、所定の複数のランドを接続部で接続して得られる3直2並の接続形態の発光モジュールを示している。
以下、ランドの接続について説明する。
ランド4R13,4R23,4R33,4R43が接続部4S10,4S11,4S12により、ランド4R12,4R22,4R32が接続部4S13,4S14により、ランド4R42,4R52,4R62が接続部4S15,4S16により、ランド4R31,4R41,4R51,4R61が接続部4S17,4S18,4S19により、ランド4R12,4R13は接続部4S20により、ランド4R42,4R43は接続部4S21により、ランド4R61,4R62は接続部4S22により、ランド4R31,4R32は接続部4S23により、それぞれ接続されている。
また、ランド4R13,4R23,4R33,4R41,4R51,4R61は、各ランドのベース部同士を接続部4S31,4S32,4S33,4S34,4S35,4S36で接続されている。
これにより、LED素子4D12,4D22,4D32からなる第1の直列接続群と、LED素子4D42,4D52,4D62からなる第2の直列接続群とを並列接続した接続形態の発光モジュールが得られる。
2.発光素子(変形例6)
上記実施の形態等における発光素子は、底面が正方形状をし、その1つの角にN型電極を有するタイプ(このタイプを、「タイプ1」という。)を利用したが、発光素子は、タイプ1以外のタイプのものであっても良い。
以下、発光素子の変形例(この例を変形例6とする。)として、種々のタイプの発光素子について説明する。なお、変形例6では、発光素子、ランド、リード部等の符号として、第1の実施の形態等と区別するために、アルファベットの前に「5」を付加して用いている。また、発光素子のタイプについての変形例であることが明確になるように、発光素子のタイプを示す番号をアルファベットの後に付加して用いる。
(1)タイプ2(変形例6−1)
図27の(a)は、変形6−1に係るLED素子の底面図であり、(b)は、変形例6−1に係る配線パターンの平面図である。なお、(a)では、LED素子の底面の電極が分かるように、クロスハッチングしたり、黒塗りをしたりしている。
変形例6−1に係るLED素子5D2は、底面が略正方形状をし、対向する辺の中点を結んだ線分を境界として、その一方側(図では左側)がN型電極に、他方側がP型電極にそれぞれなっている。つまり、底面の左半分がN型電極に、右半分がP型電極になっている。
タイプ2のLED素子5D2を実装するための配線パターン501は、給電端子503,505と、複数(ここでは6個である。)のランド5R2n(nは、1〜6までの自然数である。)と、ランド5R2n同士を接続するランド用リード部と、給電端子503,505と一部のランド5R2nとを接続する給電用リード部とを有する。
なお、ランド5R2n、ランド部5R2nk、ランド用リード部5L2a、給電用リード部5L2b等の符号におけるアルファベット(例えば、RやLである。)の後の「2」は、上述したように、本変形例におけるLED素子のタイプ2の「2」を意味する。
(a)ランド
ランド5R2nは、同図の(b)に示すように、複数、例えば、6個の小ランド部5R2nk(kは1〜6までの自然数である。)を有し、それぞれが独立(電気的に接続されていない。)ている。各小ランド部5R2nkは、ほぼ同じ大きさの長方形状をしている。この長方形状は、短辺がLED素子5D2の一辺の半分の長さより短く、長辺がLED素子5D2の一辺の半分の長さより長くなっている。
なお、小ランド部5R2nkの「k」の符号は、第1や第2の実施の形態と同様に、図27の(b)のランド5R21に示すように、各ランド5R2nの左から右へと数字が増え、また上から下へと数字が増えるようにふされている。
(b)ランド用リード部
ランド用リード部5L2a1はランド5R21の小ランド部5R212とランド5R22の小ランド部5R221とを、ランド用リード部5L2a2はランド5R22の小ランド部5R222とランド5R23の小ランド部5R231とを、ランド用リード部5L2a3はランド5R24の小ランド部5R242とランド5R25の小ランド部5R251とを、ランド用リード部5L2a4はランド5R25の小ランド部5R252とランド5R26の小ランド部5R261とをそれぞれ接続する。
また、ランド用リード部5L2a5は、ランド5R21の小ランド部5R216とランド5R22の小ランド部5R225とを、ランド用リード部5L2a6は、ランド5R22の小ランド部5R226とランド5R23の小ランド部5R235とを、ランド用リード部5L2a7は、ランド5R24の小ランド部5R246とランド5R25の小ランド部5R255とを、ランド用リード部5L2a8は、ランド5R25の小ランド部5R256とランド5R26の小ランド部5R265とをそれぞれ接続する。
そして、ランド用リード部5L2a9は、ランド5R23の小ランド部5R236とランド5R24の小ランド部5R241とを接続する。
(c)給電用リード部
給電用リード部5L2b1は給電端子503とランド5R21の小ランド部5R211とを、給電用リード部5L2b2は給電端子503とランド5R21の小ランド部5R215とを、給電用リード部5L2b3は給電端子503とランド5R24の小ランド部5R245とをそれぞれ接続する。
給電用リード部5L2b4は給電端子505とランド5R23の小ランド部5R232とを、給電用リード部5L2b5は給電端子505とランド5R26の小ランド部5R262とを、給電用リード部5L2b6は給電端子505とランド5R26の小ランド部5R266とをそれぞれ接続する。
本例における接続形態切替ランドは、ランド5R23,5R24となる。
(d)発光モジュール
図28は、変形例6−1に係る発光モジュールの平面図である。なお、図28では、基板本体の図示を省略している。
変形例6−1に係る発光モジュールでは、図28の(a)に示すように、3個のLED素子5D2nを直列接続して構成された2つの直列接続群を並列接続した3直2並の接続形態を得ることができる。
LED素子5D2nの実装については、各素子のN型電極が左側になる向きで、3個のLED素子5D21〜5D23がランド5R21〜5R23の上部の位置に実装され(この実装が第1の実装である。)、残りの3個のLED素子5D24〜5D26がランド5R24〜5R26の下部の位置に実装されている(この実装が第2の実装である。)。
つまり、LED素子5D21,5D22,5D23のN型電極が、ランド5R21の小ランド部5R211,5R213に、ランド5R22の小ランド部5R221,5R223に、ランド5R23の小ランド部5R231,5R233にそれぞれ実装され、P型電極が、ランド5R21の小ランド部5R212,5R214に、ランド5R22の小ランド部5R222,5R224に、ランド5R23の小ランド部5R232,5R234にそれぞれ実装されている。
また、LED素子5D24,5D25,5D26のN型電極が、ランド5R24の小ランド部5R243,5R245に、ランド5R25の小ランド部5R253,5R255に、ランド5R26の小ランド部5R263,5R265にそれぞれ実装され、P型電極が、ランド5R24の小ランド部5R244,5R246に、ランド5R25の小ランド部5R254,5R256に、ランド5R26の小ランド部5R264,5R266に実装されている(この実装パターンが第1の実装パターンとなる。)。
これにより、給電端子503、給電用リード部5L2b1、LED素子5D21、ランド用リード部5L2a1、LED素子5D22、ランド用リード部5L2a2、LED素子5D23、給電用リード部5L2b4、給電端子505からなる第1の直列接続群と、給電端子503、給電用リード部5L2b3、LED素子5D24、ランド用リード部5L2a7、LED素子5D25、ランド用リード部5L2a8、LED素子5D26、給電用リード部5L2b6、給電端子505からなる第2の直列接続群とが並列に接続されたことになる(この接続形態が、「第1の接続形態」である。)。
変形例6−1に係る発光モジュールでは、図28の(b)に示すように、3個のLED素子5D2nを直列接続した6直1並の接続形態を得ることができる。
LED素子5D2nの実装については、各素子のN型電極が左側になる向きで、3個のLED素子5D21〜5D23がランド5R21〜5R23の下部の位置に実装され(第2の実装である。)、残りの3個のLED素子5D24〜5D26がランド5R24〜5R26の上部の位置に実装されている(第1の実装である。)。
つまり、LED素子5D21,5D22,5D23のN型電極が、ランド5R21の小ランド部5R213,5R215に、ランド5R22の小ランド部5R223,5R225に、ランド5R23の小ランド部5R233,5R235にそれぞれ実装され、P型電極が、ランド5R21の小ランド部5R214,5R216に、ランド5R22の小ランド部5R224,5R226に、ランド5R23の小ランド部5R234,5R236にそれぞれ実装されている。
また、LED素子5D24,5D25,5D26のN型電極が、ランド5R24の小ランド部5R241,5R243に、ランド5R25の小ランド部5R251,5R253に、ランド5R26の小ランド部5R261,5R263にそれぞれ実装され、P型電極が、ランド5R24の小ランド部5R242,5R244に、ランド5R25の小ランド部5R252,5R254に、ランド5R26の小ランド部5R262,5R264にそれぞれ実装されている(この実装パターンが第2の実装パターンとなる。)。
これにより、給電端子503、給電用リード部5L2b2、LED素子5D21、ランド用リード部5L2a5、LED素子5D22、ランド用リード部5L2a6、LED素子5D23、ランド用リード部5L2a9、LED素子5D24、ランド用リード部5L2a3、LED素子5D25、ランド用リード部5L2a4、LED素子5D26、給電用リード部5L2b5、給電端子505からなる1つの直列接続がされたことになる(この接続形態が、「第2の接続形態」である。)。
(2)タイプ3(変形例6−2)
図29の(a)は変形6−2に係るLED素子の底面図であり、(b)は変形例6−2に係る配線パターンの平面図であり、(c)(d)はLED素子の実装状態を説明する図である。なお、(a)では、LED素子の底面の電極が分かるように、クロスハッチングしたり、黒塗りをしたりしている。
変形例6−2に係るLED素子5D3nは、底面が略正方形状をし、一つの辺の中間部分に面する長方形状の一部分がN型電極に、他の部分がP型電極にそれぞれなっている。
タイプ3のLED素子5D3nを実装するためのランド5R3nは、同図の(b)に示すように、複数、例えば、9個の小ランド部5R3nk(kは1〜9までの自然数である。)を有し、それぞれが独立(電気的に接続されていない。)ている。
なお、小ランド部5R3nkの「k」の符号は、第1や第2の実施の形態と同様に、図29の(b)のランド5R3nで示すように、各ランド5R3nの左から右へと数字が増え、また上から下へと数字が増えるようにふされている。
また、ランド5R3n、ランド部5R3nk等の符号におけるアルファベット(例えば、RやLである。)の後の「3」は、本変形例におけるLED素子のタイプ3の「3」を意味する。
小ランド部5R3n2,5R3n8は、LED素子5D3nのN型電極と、ほぼ同じ大きさの長方形状をしている。小ランド部5R3n1,5R3n3,5R3n7,5R3n9も長方形状をしている。この長方形状の長辺は、LED素子5D3nのN型電極が面する一辺とつながる2つの辺と、N型電極における当該各2つの辺と対抗する端との距離(図29の(a)中の「L1」、「L2」である。)より長く、短辺は、LED素子5D3nのN型電極が面する一辺と、N型電極における前記一辺と反対側の端との距離(図29の(a)中の「L3」である。)と略同じ寸法である。
各小ランド部5R3n5も長方形状をしている。この長方形状の短辺は、小ランド部5R3n2,5R3n8の長方形状の長辺と略等しく、長辺は、LED素子5D3nのN型電極が面する一辺を基準にして、当該一辺と対向する辺までの距離(図29の(a)中の「L3」である。)から、N型電極における前記一辺と対向する端までの距離(図29の(a)中の「L4」である。)を差し引いた距離よりも長い寸法である。
小ランド部5R3n4,5R3n6も長方形状をしている。この長方形状は、小ランド部5R3n1,5R3n3,5R3n7,5R3n9の長辺を短辺とし、小ランド部5R3n5の長辺を長辺としている。
LED素子5D3nの実装については、各素子のN型電極が小ランド部5R3n2,5R3n8に接続される。つまり、各LED素子5D3nのN型電極が、図29の(c)に示すように、下側のとなる向きでランド5R3nの小ランド部5R3n8に接続されるように実装され(この実装が第1の実装となる。)、またLED素子5D3nのN型電極が、図29の(d)に示すように、上側のとなる向きでランド5R3nの小ランド部5R3n2に接続されるように実装される(この実装が第2の実装となる。)。
なお、ここでの上下は、隣接するランド5R3(n−1),5R3n,5R3(n+1)が、ランド用リード部5L3aにより直列接続される方向に対して直交する方向を上下方向としている。
(3)タイプ4(変形例6−3)
図30の(a)は変形6−3に係るLED素子の底面図であり、(b)は変形例6−3に係る配線パターンの平面図であり、(c)(d)はLED素子の実装状態を説明する図である。なお、(a)では、LED素子の底面の電極が分かるように、クロスハッチングしたり、黒塗りをしたりしている。
変形例6−3に係るLED素子5D4nは、底面が略正方形状をし、その中央部分がN型電極に、他の部分がP型電極にそれぞれなっている。なお、N型電極は、ここでは円形状をしている。
タイプ4のLED素子5D4nを実装するためのランド5R4nは、同図の(b)に示すように、複数、例えば、6個の小ランド部5R4nk(kは1〜6までの自然数である。)を有し、それぞれが独立(電気的に接続されていない。)ている。
なお、小ランド部5R4nkの「k」の符号は、第1や第2の実施の形態と同様に、図30の(b)のランド5R4nに示すように、各ランド5R4nの左から右へと数字が増え、また上から下へと数字が増えるようにふされている。
また、ランド5R4n、ランド部5R4nk等の符号におけるアルファベット(例えば、RやLである。)の後の「4」は、本変形例におけるLED素子のタイプ4の「4」を意味する。
各小ランド部5R4nkは長方形状をしている。
小ランド部5R4n2,5R4n5の長方形状は、LED素子5D4nのN型電極の直径(図30の(a)中の「D1」である。)を短辺とし、LED素子の一辺の長さから、N型電極における前記一辺に対して遠い端までの距離(図30の(a)中の「L5」である。)よりも長い寸法を長辺としている。
また、小ランド部5R4n1,5R4n3,5R3n4,5R3n6は、同じ大きさの長方形状をしている。この長方形状の長辺は、小ランド部5R4n2,5R4n5の長辺と同じ寸法であり、短辺は、LED素子5D4nのN型電極を小ランド部5R4n2,5R4n5に実装したときに、ランド5R4n平面視したときに、小ランド部5R4n1,5R4n3,5R3n4,5R3n6がLED素子5D4nより大きい面積となるように決められている。つまり、LED素子5D4nの一辺からN型電極の直径(D1)を差し引いた値を2で割った値(図30の(a)中の「L6」に相当する。)よりも大きい値を短辺の寸法としている。
なお、図30には、LED素子5D4nを実装する際のバンプを予め小ランド部5R4nkに装着(実装)している。
LED素子5D4nの実装については、各素子のN型電極が小ランド部5R4n2,5R4n5に接続されるように行われる。つまり、各素子のN型電極が、図30の(c)に示すように、ランド5R4nの上部側(小ランド部5R4n2)に接続されるように実装され(第1の実装である。)、また各素子のN型電極が、図30の(d)に示すように、ランド5R4nの下部側(小ランド部5R4n5)に実装される(第2の実装である。)。
なお、ここでの上下は、隣接するランド5R4(n−1),5R4n,5R4(n+1)が、ランド用リード部5L4aにより接続される方向に対して直交する方向を上下方向としている。
3.ランドと発光素子(変形例7)
変形例5及び変形例6では、実施の形態と異なるランドの構成、タイプの異なる発光素子について説明したが、これらは、発光素子のタイプとランドの構成とが対応していたが、複数のタイプの発光素子を実装できるランドについて、変形例7として、以下説明する。
図31の(a)は、変形例7に係るランドの平面図である。
変形例7に係るランド6Rnは、同図に示すように、複数、例えば、6行6列のマトリクス状に形成された36個の小ランド部6Rnij(i,jは1〜6までの自然数である。)を有し、それぞれが独立(電気的に接続されていない。)ている。
ランド6Rnは、全体として正方形状をし、その対向する2辺に対応する小ランド部に2つのリード部6Lが接続されている。つまり、異なる4つのリード部が4つの小ランド部に接続している。
具体的に説明すると、対向する2辺に対応する小ランド部6Rn1j,6Rn6j(いずれもjは1〜6までの自然数である。)の小ランド部6Rn11,6Rn14,6Rn63,6Rn66でリード部6Lが接続されている。
図31の(b)はタイプ1の発光素子を実装した場合の平面図であり、図31の(c)はタイプ2の発光素子を実装した場合の平面図であり、図31の(d)はタイプ3の発光素子を実装した場合の平面図である。
図31の(b)〜(d)に示すように、上記ランドRnに上記変形例6で説明したタイプ1〜3のLED素子を実装することができる。
4.組み合わせ(変形例8)
上記の実施の形態等では、基板に1つの配線パターンを有していたが、基板に2以上の配線パターンを組み合わせても良い。以下、組み合わせた例を変形例8として説明する。
図32は、変形例8−1に係る実装用基板の平面図である。
変形例8−1に係る実装用基板701は、基板本体703の表面703aに配線パターン705を備える。
配線パターン705は、第1の実施の形態で説明した配線パターン5を2つ組み合わせたものであり、両配線パターンを区別するために、一方の配線パターンの符号を「5a」とし、他方の配線パターンの符号を「5b」とする。
配線パターン5aと配線パターン5bは、図32に示すように、給電端子9aと給電端子9bとが接続用リード707aにより、また、給電端子11aと給電端子11bとが接続用リード707bにより、それぞれ接続されている。
なお、接続リード部707aは、給電用リード部Lb1a,Lb2aと、給電用リード部Lb1b,Lb2bとに接続されることになり、接続リード部707bは、給電用リード部Lb4a,Lb5a,Lb6aと、給電用リード部Lb4b,Lb5b,Lb6bとに接続されることになる。
このような実装用基板701では、例えば、接続形態が3直4並と6直2並用の実装用基板として利用することもでき、さらに、同図に示す破線の矢印で、接続用リード部707a,70bを切断すると、第1の実施の形態と同様に、6直1並と3直2並用の実装用基板として利用することができる。また、接続用リード部707aのみを切断することで、12直1並用の実装用基板としても利用できる。
図33は、変形例8−2に係る実装用基板の平面図である。
変形例8−2に係る実装用基板711は、基板本体713の表面713aに配線パターン715を備える。
配線パターン715は、第3の実施の形態で説明した配線パターン205を2つ組み合わせたものであり、両配線パターンを区別するために、一方の配線パターンの符号を「205a」とし、他方の配線パターンの符号を「205b」とする。
配線パターン205aと配線パターン205bは、図33に示すように、給電端子207aと給電端子207bとが接続用リード717aにより、また、給電端子209aと給電端子209bとが接続用リード717bにより、それぞれ接続されている。
なお、接続リード部717aは、給電用リード部2Lb1a,2Lb2a,2Lb3aと、給電用リード部2Lb1b,2Lb2b,2Lb3bとに接続されることになり、接続リード部717bは、給電用リード部2Lb4a,2Lb5a,2Lb6aと、給電用リード部2Lb4b,2Lb5b,2Lb6bとに接続されることになる。
図34は、変形例8−2に係る発光モジュールの平面図である。
上記実装用基板711では、6個のLED素子7Dna(nは1〜6までの自然数である。)と6個のLED素子7Dnb(nは1〜6までの自然数である。)との全てを第1の実装形態で実装する第1の実装パターンとすることで、3直4並の発光モジュールを得ることができる。なお、この場合は、給電端子は、給電端子207a,207bの一方と、給電端子209a,209bの一方となる。
また、同図に示す、破線の矢印で接続用リード部717a,717bを切断することで、独立した、3直2並の発光モジュールを独立して2つ得ることができる。
図35は、変形例8−2に係る発光モジュールの平面図である。
上記実装用基板711では、6個のLED素子7Dna(nは1〜6までの自然数である。)と6個のLED素子7Dnb(nは1〜6までの自然数である。)との全てを第2の実装形態で実装する第2の実装パターンとすることで、6直2並の発光モジュールを得ることができる。なお、この場合は、給電端子は、給電端子207a,207bの一方と、給電端子209a,209bの一方となる。
また、同図に示す、破線の矢印で給電用リード部2Lb3aと接続用リード部717a,717bとを切断し、さらに破線の矢印で給電用リード部2Lb3bを切断することで、独立した、6直1並の発光モジュールを2つ得ることができる。
図36は、変形例8−3に係る実装用基板の平面図である。
変形例8−3に係る実装用基板721は、基板本体723の表面723aに配線パターン725を備える。
配線パターン725は、上記変形例8−2に係る配線パターン715を2つ組み合わせたものである。このような実装用基板721では、上記変形例8−2に係る発光モジュールで説明した接続形態を得ることできる上、上記変形例8−2に係る発光モジュールで説明した接続形態を独立して2つ得ることができる。
また、実装用基板721は、同図に示す、破線の矢印で基板を切断すると、図33に示す実装用基板711を2つ得ることができる。
本発明は、発光素子の接続形態を2類以上有する実装用基板や当該実装用基板に発光素子を実装した発光モジュールに利用できる。
第1の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。 第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。 第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。 第1の実施の形態の変形例1−2に係る発光モジュールを示す。 第2の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。 第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。 第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。 第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態等で実装された場合である。 変形例2−1に係る実装用基板及び発光モジュールを示す。 第3の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。 第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。 第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。 第3の実施の形態の変形例3−1に係る発光モジュールを示す。 第3の実施の形態の変形例3−1に係る発光モジュールを示す。 第4の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。 第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子3Dnが第1の接続形態で実装された場合である。 第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子3Dnが第1の接続形態で実装された場合である。 第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第3の接続形態で実装された場合である。 第4の実施の形態の変形例4に係る実装用基板を示す。 第4の実施の形態の変形例4に係る発光モジュールの平面図である。 変形例5に係るランドを有する実装用基板の平面図である。 1つのランドの拡大図である。 変形例5におけるLED素子の実装の様子を示す図である。 変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。 変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。 変形例5に係る接続形態の一例を示す図である。 (a)は、変形6−1に係るLED素子の底面図であり、(b)は、変形例6−1に係る配線パターンの平面図である。 変形例6−1に係る発光モジュールの平面図である。 (a)は変形6−2に係るLED素子の底面図であり、(b)は変形例6−2に係る配線パターンの平面図であり、(c)(d)はLED素子の実装状態を説明する図である。 (a)は変形6−3に係るLED素子の底面図であり、(b)は変形例6−3に係る配線パターンの平面図であり、(c)(d)はLED素子の実装状態を説明する図である。 (a)は、変形例7に係るランドの平面図であり、(b)はタイプ1の発光素子を実装した場合の平面図であり、(c)はタイプ2の発光素子を実装した場合の平面図であり、(d)はタイプ3の発光素子を実装した場合の平面図である。 変形例8−1に係る実装用基板の平面図である。 変形例8−2に係る実装用基板の平面図である。 変形例8−2に係る発光モジュールの平面図である。 変形例8−2に係る発光モジュールの平面図である。 変形例8−3に係る実装用基板の平面図である。
符号の説明
1 実装用基板
5 配線パターン
9、11 給電端子
13、15 発光モジュール
Dn LED素子
Rn ランド
Rnk 小ランド部
La ランド用リード部
Lb 給電用リード部
101 実装用基板
105 配線パターン
107、109、111 給電端子
113、115 発光モジュール
1Dn LED素子
1Rn ランド
1Rnk 小ランド部
1La ランド用リード部
1Lb 給電用リード部
201 実装用基板
205 配線パターン
207、209 給電端子
211、213 発光モジュール
2Dn LED素子
2Rn ランド
2Rnk 小ランド部
2La ランド用リード部
2Lb 給電用リード部
301 実装用基板
305 配線パターン
307、309、311 給電端子
313、315、317 給電端子
321、323、325 発光モジュール
3Dn LED素子
3Rn ランド
3Rnk 小ランド部
3La ランド用リード部
3Lb 給電用リード部
3Lc 接続用リード部

Claims (6)

  1. 2つの電極を備える複数の発光素子のそれぞれが実装される複数のランドと、外部電源と接続される第1給電端子及び第2給電端子と、各ランドを通じて発光素子に給電するためのリード部とからなる配線パターンを有し、発光素子の実装の形態を変えることによって前記複数の発光素子の接続形態が切り替わる発光素子の実装用基板であって、
    各ランドは、4つ以上に分割された小ランド部から構成され、
    各発光素子のランドへの実装の形態は、当該発光素子の2つの電極が前記4つ以上の小ランド部のうちの所定の2つの小ランド部又は当該所定の2つの小ランド部を平行に移動させたときに重なる位置関係にある2つの小ランド部と接続される第1の実装と、当該発光素子の2つの電極が前記所定の2つの小ランド部及び前記位置関係にある2つの小ランド部以外の2つの小ランド部又は当該2つの小ランド部を平行に移動させたときに重なる位置関係にある2つの小ランド部に接続される第2の実装との何れかの形態であり、
    第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部並びに第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部には、それぞれ異なったリード部の一端が接続され、
    前記複数のランドの中には、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が前記第1給電端子であり、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が他のランドである第1ランドであって第2の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部であると共に他方のリード部の他端の接続先が前記第1ランドと異なる他のランドである第2ランドであって第1の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部のみである第1の接続形態切替用ランドが含まれ、
    前記第2ランドは、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が前記第2給電端子であり、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が、前記第1の接続形態切替用ランドであって第2の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部であると共に、他方のリード部の他端の接続先が前記第1ランドと異なる他のランドである第3ランドであって第1の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部である第2の接続形態切替用ランドである
    ことを特徴とする実装用基板。
  2. 前記複数のランドの中には、直線状に配設された少なくとも3つのランドを含み、
    前記少なくとも3つのランドのうち、中央に位置するランド(接続形態切替用ランドは除く)は、当該中央に位置するランドに隣接する一方のランドであって第1の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部に接続されたリード部と接続する小ランド部と、前記中央に位置するランドに隣接する他方のランドであって第1の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部に接続されたリード部と接続する小ランド部とを有すると共に、前記中央に位置するランドに隣接する一方のランドであって第2の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部に接続されたリード部と接続する小ランド部と、前記中央に位置するランドに隣接する他方のランドであって第2の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部に接続されたリード線と接続する小ランド部とを有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の実装用基板。
  3. 前記複数のランドは直線状に配設され、
    前記複数のランドのランド数を2N(Nは2以上の自然数である。)とした場合、直線状に配設された前記複数のランドにおける一端からN番目のランドが、前記第1及び第2の接続形態切替用ランドのどちらか一方であり、直線状に配設された前記複数のランドにおける一端からN+1番目のランドが、第1及び第2の接続形態切替用ランドのうち前記どちらか一方と異なる他方であり、
    1からN番目までのランドに発光素子を第2の実装で実装し、N+1番目から2Nまでのランドに発光素子を第1の実装で実装した場合に、全ての発光素子が前記第1及び第2給電端子に対し直列接続された接続形態となり、
    1からN番目までのランドに発光素子を第1の実装で実装し、N+1番目から2Nまでのランドに発光素子を第2の実装で実装した場合に、1からN番目までのランドに実装された発光素子の直列接続群とN+1番目から2Nまでのランドに実装された発光素子の直列接続群とが並列接続された接続形態となる
    ことを特徴とする請求項に記載の実装用基板。
  4. 2つの電極を底面に備える複数の発光素子と電気的に接続される配線パターンを有する実装用基板に、前記複数の発光素子が実装されてなる発光モジュールにおいて、
    前記実装用基板は、請求項1〜の何れか1項に記載の実装用基板である
    ことを特徴とする発光モジュール。
  5. 2つの電極を備える複数の発光素子のそれぞれが実装される複数のランドと、外部電源と接続される複数の給電端子と、各ランドを通じて発光素子に給電するためのリード部とからなる配線パターンを有し、発光素子の実装の形態を変えることによって前記複数の発光素子の接続形態が切り替わる発光素子の実装用基板であって、
    前記複数のランドは、実装された発光素子をA個(Aは2以上の自然数である。)接続して第1の直列接続群を構成するA個のランドと、前記第1の直列接続群を構成する発光素子と別であって実装された発光素子をA個接続して第2の直列接続群を構成するA個のランドを含み、
    前記第1の直列接続群を構成するA個のランドと、前記第2の直列接続群を構成するA個のランドとは、それぞれ異なる列状に配されて全体としてマトリクス状を構成し、
    各ランドは、4つ以上に分割された小ランド部から構成され、
    前記第1の直列接続群において、接続群の一端側に位置するランドに実装された発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が第1給電端子であり、当該接続群の他端側に位置するランドに実装された発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された他方のリード部の他端の接続先が第2給電端子であり、
    前記第2の直列接続群において、当該接続群を構成する各発光素子のランドへの実装の形態は、当該発光素子の2つの電極が前記4つ以上の小ランド部のうちの所定の2つの小ランド部又は当該所定の2つの小ランド部を平行に移動させたときに重なる位置関係にある2つの小ランド部と接続される第1の実装と、当該発光素子の2つの電極が前記所定の2つの小ランド部及び前記位置関係にある2つの小ランド部以外の2つの小ランド部又は当該2つの小ランド部を平行に移動させたときに重なる位置関係にある2つの小ランド部に接続される第2の実装との形態を含み、
    前記第2の直列接続群において、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部並びに第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部には、それぞれ異なったリード部の端が接続され、
    前記第2の直列接続群を構成する前記A個のランドのうち、当該直列群の他端に位置するランドは、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された他方のリード部の他端の接続先が前記第2給電端子であり、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が他のランドである第1ランドであって第2の実装で発光素子の電極と接続される小ランド部であると共に他方のリード部の他端の接続先が他の直列接続群の他端側に位置するランドである第2ランドの小ランド部と前記第2給電端子とを結ぶリード部であり、
    前記第2の直列接続群を構成する前記A個のランドのうち、当該直列群の一端側に位置するランドは、第1の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が前記第1給電端子であり、第2の実装で発光素子の電極と接続される2つの小ランド部に接続された一方のリード部の他端の接続先が第3給電端子である
    ことを特徴とする実装用基板。
  6. 2つの電極を底面に備える複数の発光素子と電気的に接続される配線パターンを有する実装用基板に、前記複数の発光素子が実装されてなる発光モジュールにおいて、
    前記実装用基板は、請求項5に記載の実装用基板である
    ことを特徴とする発光モジュール。
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