JP5842145B2 - 構造体および構造体を備える照明装置 - Google Patents
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Description
ところで、図13に示すように、前述した特許文献1に記載された構造体および構造体を備える照明装置と同様に、LEDパッケージ151がはんだ付けにより樹脂製や金属製の基材152に実装され、これらを筺体153上に取り付けた構造体150が提案されている。
また、図14に示すように、前述した特許文献1に記載された構造体および構造体を備える照明装置と同様に、基材161にLEDチップ162を実装したLEDパッケージ163がはんだ付けにより実装され、これらを熱伝導シート164や接着剤等により筺体165に取り付けた構造体160が提案されている。
そして、このような場合、耐電圧が高い熱伝導シートを基材の裏面に取り付けるようにするが、この熱伝導シートは、それ自体が柔らかいために、ねじの固定部分とねじの固定部分ではない部分との間に撓みが生じ、それにより、基材に歪を発生させることになって長期的な信頼性の問題になる。加えて、耐電圧が高い熱伝導シートは、熱伝導率が高くないために、熱伝導の妨げになることがある。
さらに、強固な機械的な固定に伴い、熱膨張による伸びが抑制されていたとしても、金属製の基材のわずかな歪等により微小な隙間が生じ、放熱が妨げられる。
このような問題を改善するために、微小な隙間を埋めるように熱伝導率の高い粒子を添加した塑性流体または接着剤を用いることが考えられるが、余分な塑性流体または接着剤がLEDパッケージの外形からはみ出すために、後工程においてふき取る等の追加工程が必要になって工数が増加する。
加えて、従来の構造体150,160は、基材152,161へはんだ付けする際に、専用のリフロー装置等の大掛かりな設備が必要である。
従って、従来の構造体150,160は、コスト面で不利である。
さらに、従来の構造体150,160は、リフローにおいて、260℃程度の熱履歴がかかる。
従って、従来の構造体150,160は、LEDパッケージ151,163を構成する部材の熱劣化により、LEDパッケージ151,163の初期光束が落ちて品質が低下することがある。
図1に示すように、本発明に係る第1実施形態の構造体(LEDモジュール)10を搭載する照明装置21は、器具本体22と、器具本体22の内側に取り付けられた反射板23と、器具本体22の前面に取り付けられた透明や乳白色等の樹脂製のパネル24と、放熱筺体11上に取り付けられる構造体10と、構造体10に給電するための電線25と、構造体10を放熱筺体11に取り付けるためのねじ26とを備える。
なお、塑性流体18に代えて、接着剤を適用することもできる。
従って、LEDパッケージ12の電気充電部17と放熱筺体11との沿面距離が1.2mm以上であるために、電気用品上で十分な絶縁性を取得できる。
従って、熱伝導に加えて気中への熱輻射ができるために、LEDパッケージ12自体の発熱を抑制できる。
従って、メタル基材13と材料部材16とが、熱伝導率の高い粒子を添加した塑性流体18を介して熱的に接続されるために、効率よく放熱できる。
このとき、LEDパッケージ12を材料部材16に圧着させた際に、塑性流体18がメタル基材13と材料部材16との間において流動していき、余分な塑性流体18が溝19に入り込む。
従って、材料部材16の溝19の外形寸法L1がLEDパッケージ12の外形寸法L2よりも小さいために、余分な塑性流体18が溝19に入り込んでLEDパッケージ12の外形からはみ出さないので、後工程においてふき取る等の追加工程を実施する必要がなく、工数を大幅に減少できる。
従って、構造体10は、コスト面で有利にできる。
また、このような構造体10は、リフローにおいて、熱履歴がかからない。
従って、構造体10は、LEDパッケージ12を構成する部材の熱劣化により、LEDパッケージ12の初期光束が落ちることがなく、品質の低下を防止できる。
次に、本発明に係る第2実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第1実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
次に、本発明に係る第3実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図5に示すように、本発明に係る第3実施形態の照明装置40に装備される構造体41は、樹脂製の材料部材42を備える。
次に、本発明に係る第4実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図6に示すように、本発明に係る第4実施形態の照明装置50に装備される構造体51は、表面にアルマイト処理等の絶縁処理を施された金属製の材料部材52を備える。
次に、本発明に係る第5実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図7に示すように、本発明に係る第5実施形態の照明装置60に装備される構造体61は、アルミナ系セラミクス製の材料部材62を備え、メタル基材13側から材料部材62にねじ込まれたねじ63により、LEDパッケージ12が材料部材62に取り付けられる。
次に、本発明に係る第6実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図8に示すように、本発明に係る第6実施形態の照明装置70に装備される構造体71は、アルミナ系セラミクス製の材料部材72を備え、材料部材72側からメタル基材13を貫通させたボルト73にナット74がねじ込まれることにより、LEDパッケージ12が材料部材62に取り付けられる。
次に、本発明に係る第7実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図9に示すように、本発明に係る第7実施形態の照明装置80に装備される構造体81は、アルミナ系セラミクス製の材料部材82を備え、メタル基材13側から材料部材82を貫通させたボルト83にナット84がねじ込まれることにより、LEDパッケージ12が材料部材82に取り付けられる。
次に、本発明に係る第8実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図10に示すように、本発明に係る第8実施形態の照明装置90に装備される構造体91は、アルミナ系セラミクス製の材料部材92を備え、この材料部材92を貫通して放熱筺体11にねじ93がねじ込まれることにより、構造体91が放熱筺体11に取り付けられる。
次に、本発明に係る第9実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図11に示すように、本発明に係る第9実施形態の照明装置100に装備される構造体101は、アルミナ系セラミクス製の材料部材102を備え、接着剤103を介して材料部材102が放熱筺体11に接合される。
次に、本発明に係る第10実施形態の構造体および構造体を備える照明装置について説明する。
図12に示すように、本発明に係る第10実施形態の照明装置110に装備される構造体111は、アルミナ系セラミクス製の材料部材112を備え、メタル基材13の端部を押えるカバー113がねじ114の放熱筺体11へのねじ込みにより放熱筺体11に固定されることにより、構造体111が放熱筺体11に取り付けられる。
11 放熱筺体
12 LEDパッケージ
13 メタル基材(基材)
14 LEDチップ
16,32,42,52,62,72,82,92,102,112 材料部材(材料)
17 電気充電部
18 塑性流体(接着剤)
19 溝
21,30,40,50,60,70,80,90,100,110 照明装置
Claims (7)
- 放熱筺体と、
基材にLEDチップが実装されたLEDパッケージと、
熱伝導性と電気絶縁性とを兼ね備え、前記放熱筺体に前記LEDパッケージを取り付け
る際に前記放熱筺体と前記LEDパッケージとの間に介在される材料と、
熱伝導率の高い粒子を添加した塑性流体または接着剤とから構成され、
前記材料は、外形が前記LEDパッケージの外形よりも小さい溝を有し、当該溝は円形や四角形の無端状に形成され、前記LEDパッケージを密着させる面において余分な前記塑性流体または前記接着剤を逃がす構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記材料が、熱輻射性を兼ね備える構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記材料が、セラミクスである構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記材料が、樹脂である構造体。 - 請求項1に記載の構造体において、
前記材料が、表面に絶縁処理を施された金属である構造体。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1項に記載の構造体において、
前記LEDパッケージの電気充電部と前記放熱筺体との沿面距離が1.2mm以上である構造体。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1項に記載の構造体を搭載した照明装置。
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