JP6110528B2 - 半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュール - Google Patents

Description

本発明は、半導体発光素子（ＬＥＤ）を取付け可能な半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュールに関する。

半導体発光素子（ＬＥＤ）を利用した照明器具の従来例としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
この照明器具は、金属やセラミック材料からなるヒートシンクと、ヒートシンクの一方の面に載せたＬＥＤユニットと、ヒートシンクとの間でＬＥＤユニットを挟み込みかつヒートシンクに対してネジ止めされた絶縁性材料からなるハウジングと、ハウジングに固定したコンタクトと、を具備している。ＬＥＤユニットは、ヒートシンクと当接する基板と、該基板に実装したＬＥＤ（半導体発光素子）と、を一体的に備えており、ＬＥＤはハウジングに形成した露出窓を介して外側に露出している。ハウジングに固定したコンタクトはケーブルを介して電源と接続し、かつＬＥＤと電気的に導通している。
従って、電源が発生した電力をケーブル及びコンタクトを介してＬＥＤに供給すると、ＬＥＤが発光する。

特開２０１２−１６４６１３号公報

ＬＥＤで発生した光の一部は、ハウジングの表面（ＬＥＤの外周側に位置する部位）によって反射されながら周囲に拡散する。
しかし一般的にハウジングの（光の）可視光反射率は低いので、上記照明器具はＬＥＤの光の強度（明るさ）を大きく低下させながら光を周囲に拡散することになってしまう。

本発明の目的は、透光性部材を容易に着脱可能な半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュールを提供することにある。

本発明の半導体発光素子用ホルダの１つの態様は、発光素子が取り付けられる取付面を有するベース部材と、平面視において前記ベース部材の取付面よりも外周側に位置し、前記発光素子から出力された光を透光する透光性部材用の係合孔を有する金属部材と、前記金属部材の係合孔の少なくとも一部をその輪郭内に露出させ、前記係合孔を構成する部分の一部をその内周よりも内側に位置させる係合孔露出用孔を有し、前記ベース部材の取付面を露出させて、前記金属部材を覆う樹脂成形部と、を具備することを特徴としている。

前記金属部材は、前記ベース部材の取付面と前記樹脂成形部の間に設けられ、前記発光素子と電気的に接続される導通部をさらに有してもよい。

前記ベース部材は、前記樹脂成形部の下側に位置し、前記係合孔露出用孔と重なる位置に凹部を有してもよい。

前記ベース部材は前記凹部を複数有し、複数の前記凹部は、円形凹部と非円形凹部を含んでいてもよい。

前記樹脂成形部は前記係合孔露出用孔を複数有し、平面視において、少なくとも２つの前記係合孔露出用孔は、一方の前記係合孔露出用孔と他方の前記係合孔露出用孔との間に前記ベース部材の取付面が位置するように配置されていてもよい。

前記ベース部材は、前記樹脂成形部と接するように配置されており、前記樹脂成形部は、前記ベース部材の上側に位置する第１樹脂成形部と、前記第１樹脂成形部から前記ベース部材にかけて位置する第２樹脂成形部とを有してもよい。

前記第２樹脂成形部の一部が、前記ベース部材の下方に位置してもよい。

前記係合孔露出用孔は、前記第１樹脂成形部に設けられていてもよい。

前記ベース部材は凹部を有しているとともに、前記第１樹脂成形部は下面に前記係合孔露出用孔と対応した位置に下面側突部を有しており、前記下面側突部は、前記凹部内に収容されてもよい。

前記ベース部材は、前記樹脂成形部の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有してもよい。

前記樹脂成形部は、外部から前記発光素子に電気的に接続するコネクタの一部を収容する収容部をさらに有してもよい。

前記金属部材は、前記コネクタに電気的に接続されるケーブル接続部をさらに有しており、前記ケーブル接続部は、前記収容部に露出して配置されていてもよい。

前記樹脂成形部は、前記収容部を複数有しており、平面視において、少なくとも２つの前記収容部は、一方の前記収容部と他方の前記収容部との間に前記ベース部材の取付面が位置するように配置されていてもよい。

本発明の半導体発光素子モジュールの１つの態様は、発光素子と、平面視において前記発光素子が取り付けられたベース部材の取付面よりも外周側に位置し、前記発光素子から出力された光を透光する透光性部材用の係合孔を有する金属部材と、前記金属部材の係合孔の少なくとも一部をその輪郭内に露出させ、前記係合孔を構成する部分の一部をその内周よりも内側に位置させる係合孔露出用孔を有し、前記ベース部材の取付面を露出させて、前記金属部材を覆う樹脂成形部と、を具備することを特徴としている。

前記半導体発光素子モジュールは、前記発光素子から出力された光を透過するとともに、前記係合孔露出用孔内に配置される突部を有する透光性部材をさらに有してもよい。

本発明によれば、透光性部材を容易に着脱可能な半導体発光素子用ホルダ、及び、半導体発光素子モジュールを提供することができる。

本発明の一実施形態の導通板の一部の上方から見た斜視図である。 導通板に一次樹脂成形部を一体的に形成した一次一体物の上方から見た斜視図である。 一次一体物の下方から見た斜視図である。 一次一体物の平面図である。 一次カットを行った一次一体物の平面図である。 一次一体物とヒートシンクの上方から見た分離状態の斜視図である。 一次一体物とヒートシンクの下方から見た分離状態の斜視図である。 一次一体物とヒートシンクの結合体の上方から見た斜視図である。 一次一体物とヒートシンクの結合体の下方から見た斜視図である。 一次一体物とヒートシンクの結合体に二次樹脂成形部を一体的に形成した二次一体物の上方から見た斜視図である。 二次一体物の下方から見た斜視図である。 取付面に対して反射膜を形成した二次一体物の平面図である。 二次カットを行うことにより完成したＬＥＤ用ホルダとＬＥＤの上方から見た斜視図である。 図１３のXIV−XIV矢線に沿う断面図である。 ＬＥＤモジュールの平面図である。 ＬＥＤモジュールと透光性カバー部材とシャシーの結合体の上方から見た斜視図である。 コネクタ付ケーブルの一方の端部及びその近傍部の上方から見た斜視図である。 コネクタ付ケーブルの一方の端部及びその近傍部の下方から見た斜視図である。 放熱部材の上面に対して一つのＬＥＤモジュールのヒートシンクの下面を固定しかつコネクタ付ケーブルのコネクタを接続した照明器具の平面図である。 透光性カバー及びシャシーの図示を省略した図１９の照明器具の模式的な平面図である。 一つのＬＥＤモジュールを用いて構成した図１９及び図２０とは別態様の照明器具の図２０と同様の平面図である。 一つのＬＥＤモジュールを用いて構成した図１９〜図２１とは別態様の照明器具の図２０と同様の平面図である。 一つのＬＥＤモジュールを用いて構成した図１９〜図２２とは別態様の照明器具の図２０と同様の平面図である。 複数のＬＥＤモジュールを連鎖的に接続して構成した照明器具の図２０と同様の平面図である。 複数のＬＥＤモジュールを連鎖的に接続して構成した図２４とは別態様の照明器具の図２０と同様の平面図である。 変形例の取付面、反射膜、及びＬＥＤの拡大斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準としている。
本実施形態は本発明のＬＥＤモジュール１０を照明器具６６（図１９〜図２５参照）の光源として利用したものである。
ＬＥＤモジュール１０（半導体発光素子モジュール）は、ＬＥＤ用ホルダ１５（半導体発光素子用ホルダ）にＬＥＤ６２、ワイヤーボンディング６４、及び封止剤（さらに場合によっては後述するワイヤーボンディング９０）を取り付けて一体化したものである。まずはＬＥＤ用ホルダ１５の詳しい構造及び製造要領について説明する。

図１はＬＥＤ用ホルダ１５の基材となる導通板１７を示している。導通板１７は、例えば黄銅、ベリリウム銅、コルソン系銅合金等の導電性と熱伝導性と剛性に優れる金属製の平板をスタンピング成形したものである。導通板１７の全体形状は、前後方向に延びる長尺状（図１は導通板１７の一部のみを図示している）の平板状である。導通板１７の左右両側部は前後方向に延びるキャリア部１８Ａ、１８Ｂにより構成してあり、キャリア部１８Ａとキャリア部１８Ｂの複数箇所どうしを前後方向に等間隔で設けたキャリア接続部１９が接続している。キャリア部１８Ａ及びキャリア部１８Ｂには等間隔で搬送用孔１８Ｃが穿設してある。キャリア部１８Ａ、１８Ｂ、及び隣接する２つのキャリア接続部１９によって囲まれた各部分には、第一導電部材２０及び第二導電部材２１が共に２つずつ形成してある。さらに２つの第一導電部材２０は共に２本の第一切断ブリッジ２２によってキャリア部１８Ａ、１８Ｂ及びキャリア接続部１９とそれぞれ一体化しており、２つの第二導電部材２１は共に１本の第二切断ブリッジ２３によってキャリア接続部１９と一体化している。さらに隣接する第一導電部材２０と第二導電部材２１は１本の第三切断ブリッジ２４によって互いに接続している。第一導電部材２０の内周縁部には円弧状のワイヤー接続部２０Ａが形成してある。第一導電部材２０のワイヤー接続部２０Ａとは別の部位にはキャリア部１８Ａ、１８Ｂと平行な方向に直線的に延びるケーブル接続部２０Ｂが突設してあり、さらに別の部位には非円形形状の係合孔２０Ｃが穿設してある。一方、第二導電部材２１の内周縁部には円弧状（ワイヤー接続部２０Ａと同じ形状）のワイヤー接続部２１Ａが形成してある。さらに第二導電部材２１のワイヤー接続部２１Ａとは別の部位にはケーブル接続部２０Ｂと平行な方向に直線的に延びるケーブル接続部２１Ｂが突設してあり、さらに別の部位には非円形形状の係合孔２１Ｃが穿設してある。

このような構造の導通板１７は、導通板１７の各搬送用孔１８Ｃに搬送装置（図示略）のスプロケットを係合させ、各スプロケットを回転させることにより前方に搬送される。そして所定位置まで搬送されたときに導通板１７の上下に位置する一対の金型からなる一次成形型（図示略）が閉じ、一次成形型内に導通板１７を収納する。上記所定位置まで搬送されたときに導通板１７に形成した位置決め孔（図示略）に対して一次成形型に設けた多数の支持用ピン（図示略）が嵌合することにより導通板１７が一次成形型内で固定される。そして絶縁性かつ耐熱性が高い樹脂材料（例えば液晶ポリマー等）を用いた射出成形（一次成形。インサート成形）を一次成形型内で行う。そして樹脂材料が硬化した後に一次成形型の各金型を導通板１７から上下に分離すると、導通板１７の表面に複数の一次樹脂成形部３０が一体的に成形された複数の一体物（以下、一次一体物と呼ぶ）が現れる（図２〜図４等に一つのみ図示）。
図示するように一次樹脂成形部３０（ベース部材）は、第一導電部材２０、第二導電部材２１、第一切断ブリッジ２２、第二切断ブリッジ２３、及び第三切断ブリッジ２４と一体化しかつ中央に円形の貫通孔が形成された平面視略方形の本体部３１と、本体部３１の２カ所から延びて前後のキャリア接続部１９と一体化した２本の接続アーム４３と、を具備している。本体部３１は上記貫通孔の外形を構成する平面円形（テーパ状）の環状内壁部３２と、環状内壁部３２の内周縁部の４カ所と連続しかつ隣接する第一導電部材２０と第二導電部材２１の端部間の空間を埋める４本の内側突部３３と、を具備している。さらに本体部３１の上面には各第三切断ブリッジ２４を露出させる２つのブリッジ露出用孔３５が形成してあり、本体部３１の上下両面の４カ所には係合孔２０Ｃ及び係合孔２１Ｃを露出させるための係合孔露出用孔３６が形成してある。さらに本体部３１の２カ所には、ケーブル接続部２０Ｂ及びケーブル接続部２１Ｂの先端部の上面を露出させながらケーブル接続部２０Ｂ及びケーブル接続部２１Ｂと一体化したコネクタ接続用突部３７と、各コネクタ接続用突部３７の周囲に形成したコネクタ接続溝３８と、各コネクタ接続溝３８の両側面（右側面と左側面）にそれぞれ凹設した２つの係合凹部３９とがそれぞれ形成してある。また一次樹脂成形部３０の下面には導通板１７より下方に突出する８つの下面側突部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが突設してある。さらに一次樹脂成形部３０は、下面側突部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄより下方の位置まで突出する断面略Ｌ字形の外周壁４１を２つ備えており、各外周壁４１の内面には係合爪４２が一つずつ形成してある（図３及び図７に一つのみ図示）。

次いで各一次一体物（導通板１７及び一次樹脂成形部３０）を、上記搬送装置を利用して前方の所定位置まで搬送し、当該所定位置に配設した一次切断装置（図子略）によって導通板１７の第一切断ブリッジ２２、第二切断ブリッジ２３、及び第三切断ブリッジ２４を切断する（一次カットを行なう）。具体的には各一次樹脂成形部３０の本体部３１の外周面と平行な方向に各第一切断ブリッジ２２及び第二切断ブリッジ２３を切断し、かつ、ブリッジ露出用孔３５を利用して各第三切断ブリッジ２４の中央部を切断する（図５参照）。

次いで、一次一体物は搬送装置によって前方の所定位置まで移送される。
当該所定位置には複数（一次一体物と同数）のヒートシンク４５（ベース部材）（伝熱部材）が配設してあり、一次一体物が当該所定位置まで搬送されると各一次一体物の直下にヒートシンク４５がそれぞれ位置する（図６、図７）。
ヒートシンク４５はアルミニウム等の金属からなる一体成形品であり、その熱伝導率は一次樹脂成形部３０（及び後述する二次樹脂成形部５４）より高い。ヒートシンク４５の外形は本体部３１と略同形である。ヒートシンク４５の上半部は下半部に比べてやや平面形状が大きい被収納部４６により構成してあり、被収納部４６の外周縁部の下面の２箇所には係止凹部４７が形成してある（図７及び図９に一つのみ図示）。ヒートシンク４５の下面は平面からなる当接面４８により構成してある。ヒートシンク４５の上面の中央部には低寸円筒形状のＬＥＤ支持部４９が突設してある。ＬＥＤ支持部４９の上面は水平な平面からなる取付面４９ａにより構成してある。さらにヒートシンク４５の上面には２つの円形凹部５０と２つの非円形凹部５１が凹設してある。
各一次一体物（導通板１７及び一次樹脂成形部３０）が各ヒートシンク４５の直上に位置すると、上記搬送装置が各ヒートシンク４５を各一次一体物に向けて上昇させる（図８、図９参照）。その結果、各ヒートシンク４５の被収納部４６が対応する一次一体物の２つの外周壁４１によって囲まれた空間に収納され、被収納部４６の外周面の一部（２カ所）が２つの外周壁４１の内周面と微小クリアランスを形成しながら対向し、かつ被収納部４６の上面が下面側突部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの下面と面接触する。このとき一次一体物（本体部３１）の下面に形成された４つの突条（４つの係合孔露出用孔３６の周囲に位置する下向きの突条）が２つの円形凹部５０と２つの非円形凹部５１に対してそれぞれ嵌合する。さらに２つの係合爪４２が２つの係止凹部４７に対して下方から係合するので、ヒートシンク４５が本体部３１に対して仮止めされる（本体部３１とヒートシンク４５が一体化する）。さらにＬＥＤ支持部４９が本体部３１の中央の円形孔に遊嵌する。ワイヤー接続部２０Ａ及びワイヤー接続部２１Ａの内周面並びに各内側突部３３に対してＬＥＤ支持部４９の外周面が内周側に離間しており、両者の間には環状空間Ｓが形成される（図８参照）。

一次一体物（導通板１７及び一次樹脂成形部３０）とヒートシンク４５の一体物は上記搬送装置によってさらに前方の所定位置まで搬送される。
すると当該一体物の上下に位置する一対の金型からなる二次成形型（図示略）が閉じて、該一体物を二次成形型内に収納する。このとき上記位置決め孔に対して二次成形型に設けた多数の支持用ピン（図示略）が嵌合することにより、当該一体物が二次成形型内で固定される。そして二次成形型内で絶縁性及び耐熱性が高い樹脂材料（例えば液晶ポリマー等）を射出成形（インサート成形。二次成形）する。そして樹脂材料が硬化した後に二次成形型を上下に分離すると、一次一体物（導通板１７及び一次樹脂成形部３０）とヒートシンク４５の一体物の表面に二次樹脂成形部５４（ベース部材）が成形された一体物（二次一体物）が現れる（図１０及び図１１を参照）。図示するように二次樹脂成形部５４は一次樹脂成形部３０とヒートシンク４５に跨って成形してあるので（係合爪４２及び係止凹部４７を被覆している）、二次樹脂成形部５４が硬化することにより一次樹脂成形部３０とヒートシンク４５が完全に固定される。二次樹脂成形部５４は、環状内壁部３２の表面を覆う平面視円形のテーパ面からなりかつ各内側突部３３の上面と連続する環状壁５５を有している。また二次樹脂成形部５４の一部を構成する環状部５６が、ワイヤー接続部２０Ａ及びワイヤー接続部２１Ａの内周面並びに各内側突部３３とＬＥＤ支持部４９の外周面との間に形成された環状空間Ｓを埋めており（図１０参照）、環状部５６の上面はＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａ及び各内側突部３３の上面と同一平面上に位置している（ＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａ及び各内側突部３３の上面と連続している）。さらに二次樹脂成形部５４は、一次樹脂成形部３０の下面と被収納部４６の上面との間に形成された隙間（一次樹脂成形部３０の８つの下面側突部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの間に形成された隙間）を埋めている。また二次樹脂成形部５４の外周面の２カ所に形成（突設）した被覆突部５７が、二次成形前においては露出していた第一切断ブリッジ２２及び第二切断ブリッジ２３の端部を被覆している。

次いで各二次一体物（導通板１７、一次樹脂成形部３０、ヒートシンク４５、及び二次樹脂成形部５４）を、搬送装置を利用して前方の所定位置まで搬送する。
当該所定位置にはパッド印刷機（図示略）が配設してあり、二次一体物が当該所定位置まで搬送されると各二次一体物がパッド印刷機内に位置する。そして、該パッド印刷機から４つの内側突部３３の上面、ＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａ、環状壁５５の表面、及び環状部５６の上面に対して連続的（一体的）に、反射膜５８が厚さ３０μｍの薄膜として印刷される（図１２及び図１３参照）。反射膜５８は主成分であるポリウレタン樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ₂）等を着色剤として混合したものであり、全体として絶縁性を有している。反射膜５８は着色剤を含有しているので白色であり、アルミニウムからなるヒートシンク４５とは色（色相）が異なり、その（光の）可視光反射率は一次樹脂成形部３０、ヒートシンク４５、及び二次樹脂成形部５４より高い（具体的には可視光反射率が９０％以上であり、好ましくは９５％以上のものを利用する）。またＬＥＤ支持部４９に形成した反射膜５８は取付面４９ａの一部を避けた態様で形成してある。即ち、図示するように多数（計３６個）の平面視矩形領域を避ける態様で取付面４９ａに形成してある。各平面視矩形領域はそれぞれＬＥＤ固定部５９（半導体発光素子固定部）を構成しており、反射膜５８の上面とＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）の間には反射膜５８の肉厚分の段差が生じている。

次いで、二次一体物は搬送装置によって前方の所定位置まで移送され、当該所定位置に配設した二次切断装置（図子略）によって各接続アーム４３が切断される（二次カットが行われる）。具体的には各接続アーム４３を対応する被覆突部５７の端面に沿って直線的に切断し、二次一体物をキャリア接続部１９（及びキャリア部１８Ａ、１８Ｂ）から切り離す（図１３参照）。その結果、キャリア部１８Ａ、１８Ｂ及びキャリア接続部１９との接続部（破断面。不要な金属部）が露出しない複数のＬＥＤ用ホルダ１５の完成品が得られる。

続いてＬＥＤ用ホルダ１５からＬＥＤモジュール１０を製造する要領について説明する。
ＬＥＤ用ホルダ１５の各ＬＥＤ支持部４９に対して略直方体形状のＬＥＤ６２（半導体発光素子）を固定する。図示するように各ＬＥＤ６２の平面形状はＬＥＤ固定部５９と略同一（ＬＥＤ固定部５９より僅かに小寸）である。ＬＥＤ固定部５９に対してＬＥＤ６２を固定する際は、まず各ＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）に接着剤（図示略）を塗布し、次いで図示を省略したＬＥＤ搬送装置が各ＬＥＤ固定部５９にＬＥＤ６２を載置する（図１５参照）。上記したように反射膜５８の上面とＬＥＤ固定部５９の間には反射膜５８の肉厚分の段差が生じているので（ＬＥＤ固定部５９が、反射膜５８によって囲まれた凹部になっているので）、各ＬＥＤ固定部５９に対してＬＥＤ６２を簡単かつ確実に取り付ける（嵌合）ことができる。さらに反射膜５８の上面とＬＥＤ固定部５９の間には反射膜５８の肉厚分の段差が生じているので、ＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）に塗布した接着剤がＬＥＤ固定部５９の周囲（反射膜５８側）に流れるのを抑制できる。また上記ＬＥＤ搬送装置は色相差を識別するセンサーを有しており、上記ＬＥＤ搬送装置は反射膜５８とＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）の間の色相差（境界線）を認識しながらＬＥＤ固定部５９に対してＬＥＤ６２を載置する。そのため、ＬＥＤ固定部５９に対してＬＥＤ６２を確実に載置することが可能である。
次いで図１５に示すように、各ＬＥＤ固定部５９に固定した隣り合うＬＥＤ６２の上面に露出させて形成した端子どうしをワイヤーボンディング６４（図１５に示した太線）によって接続し、かつ、ワイヤー接続部２０Ａと対向する位置に位置するＬＥＤ６２の端子とワイヤー接続部２０Ａをワイヤーボンディング６４によって接続すると共にワイヤー接続部２１Ａと対向する位置に位置するＬＥＤ６２の端子とワイヤー接続部２１Ａをワイヤーボンディング６４によって接続する（さらに必要に応じて後述するワイヤーボンディング９０を施す）。
最後に二次樹脂成形部５４の上面（環状壁５５の上縁部の間に形成された円形孔）に透光性及び絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料や紫外線硬化性樹脂材料等からなる封止剤（図示略）を被せて、封止剤によりワイヤー接続部２０Ａ、ワイヤー接続部２１Ａ、内側突部３３、反射膜５８、ＬＥＤ６２、及びワイヤーボンディング６４（９０）を覆うことによりＬＥＤモジュール１０が完成する。

以上構成のＬＥＤモジュール１０は図１９〜図２５に示した照明器具６６の構成物品として利用可能である。
照明器具６６は金属板からなるシャシー６８（放熱部材）を具備している。ＬＥＤモジュール１０は、そのヒートシンク４５の当接面４８をシャシー６８の上面に接触させた状態でシャシー６８に対して固定してある。
さらに照明器具６６は、ＬＥＤモジュール１０に対して着脱可能な透光性カバー部材７０及びコネクタ付ケーブル７５を具備している。
透光性カバー部材７０は透光性材料からなる下面が開口した中空部材であり、略半球状の拡散レンズ７１と、拡散レンズ７１の下部から側方に突出する４つの突部７２と、突部７２の下面にそれぞれ突設した４つの接続用突起７３と、を一体的に具備している。接続用突起７３の断面形状は係合孔２０Ｃ及び係合孔２１Ｃと同じ形状である。透光性カバー部材７０は、４つの接続用突起７３を対応する係合孔２０Ｃ及び係合孔２１Ｃに対して嵌合することによりＬＥＤモジュール１０に対して着脱可能に装着してある。

コネクタ付ケーブル７５は、２本のケーブル７７と、コネクタ８０とを一体化したものである。可撓性を有するケーブル７７は、多数の金属線を束ねたものである電線７８と、電線７８の表面を被覆する絶縁材料からなる被覆チューブ７９と、を具備しており、各ケーブル７７の両端は被覆チューブ７９を除去することにより電線７８を露出させてある。コネクタ８０は、絶縁材料からなるインシュレータ８１と、第一コンタクト８５及び第二コンタクト８７とを有している。中空部材であるインシュレータ８１の両側部には前後方向に延びる係止突条８２が形成してあり、左右の係止突条８２の先端部には抜止突起８３が突設してある。さらにインシュレータ８１の先端部（後半部）の下面は薄肉状に形成してあり、当該下面にはインシュレータ８１の内部空間と連通する２本の長溝８４が形成してある。第一コンタクト８５及び第二コンタクト８７は共に導電性材料（金属など）からなるものであり、インシュレータ８１の内部空間に固定状態で挿入してある。第一コンタクト８５及び第二コンタクト８７の一端（前端）には２本のケーブル７７の一方の端部（後端部）の電線７８がそれぞれ圧着してあり（接続しており）、第一コンタクト８５及び第二コンタクト８７の他方の端部（後端部）は、対応する長溝８４を通してインシュレータ８１の下方に突出する弾性変形可能な第一接触片８６と第二接触片８８により構成してある。
図１９に示すようにコネクタ付ケーブル７５は、ＬＥＤモジュール１０のコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８（ケーブル接続部２０Ｂ及びケーブル接続部２１Ｂ）に対して着脱可能である。即ち、コネクタ８０をコネクタ接続溝３８に対して挿入し、左右の係止突条８２をコネクタ接続溝３８の左右両側部に嵌合する。すると左右の抜止突起８３が左右の係合凹部３９と係合するので、コネクタ８０を意図的に引き抜かない限りコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８とコネクタ８０の接続状態が保持される。そしてコネクタ８０をコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に接続すると、第一コンタクト８５の第一接触片８６と第二コンタクト８７の第二接触片８８が弾性変形しながらケーブル接続部２０Ｂとケーブル接続部２１Ｂに対してそれぞれ接触する。

本実施形態の照明器具６６（ＬＥＤモジュール１０）は様々な態様で実施可能である。
図１９〜図２３は照明器具６６を一つのＬＥＤモジュール１０により構成したものである。
図１９及び図２０に示したＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の前側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａ及び後側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａはいずれもワイヤーボンディング９０により接続してある。さらにＬＥＤモジュール１０の一方のコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に対してコネクタ付ケーブル７５のコネクタ８０が接続してあり、当該コネクタ付ケーブル７５の２本のケーブル７７は電源の陽極と陰極にそれぞれ接続している。
図示を省略したスイッチをＯＦＦからＯＮに切り換えると、電源で発生した電流がケーブル７７を介して、ワイヤー接続部２０Ａ、ワイヤー接続部２１Ａ、ＬＥＤ６２、ワイヤーボンディング６４、及びワイヤーボンディング９０によって構成された並列回路に流れるので各ＬＥＤ６２（図２０ではＬＥＤモジュール１０の中心部より左側に位置する全てのＬＥＤをまとめてＬＥＤ６２Ａと表示してあり、該中心部より右側に位置する全てのＬＥＤ６２をまとめてＬＥＤ６２Ｂと表示している）が発光する。各ＬＥＤ６２が出射した照明光の一部は直接拡散レンズ７１側に向かい、残りの照明光は反射膜５８によって反射されながら拡散レンズ７１側に向かう。拡散レンズ７１に向かった照明光は拡散レンズ７１によって拡散されながら透光性カバー部材７０の外側に向かう。一方、上記スイッチをＯＮからＯＦＦに切り換えれば、電流のＬＥＤ６２への供給が遮断されるので各ＬＥＤ６２は消灯する。

図２１に示す照明器具６６を構成するＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の右側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａはワイヤーボンディング９０により接続してある。またＬＥＤモジュール１０の一方のコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に対してコネクタ付ケーブル７５のコネクタ８０が接続してあり、当該コネクタ付ケーブル７５の２本のケーブル７７は電源の陽極と陰極にそれぞれ接続している。さらに各ＬＥＤ６２のワイヤーボンディング６４を介したワイヤー接続部２０Ａ及びワイヤー接続部２１Ａに対する接続態様を上記のものから変更している。即ち、ＬＥＤモジュール１０の中心部より前側に位置する全てのＬＥＤ６２（図２１ではこれらのＬＥＤ６２をまとめてＬＥＤ６２Ｃと表示している）をワイヤーボンディング６４により前側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａに接続し、ＬＥＤモジュール１０の中心部より後側に位置する全てのＬＥＤ６２（図２１ではこれらのＬＥＤ６２をまとめてＬＥＤ６２Ｄと表示している）をワイヤーボンディング６４により後側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａに接続している。この照明器具６６はワイヤー接続部２０Ａ、ワイヤー接続部２１Ａ、ＬＥＤ６２、ワイヤーボンディング６４、及びワイヤーボンディング９０によって構成された直列回路を有している。
なお図２１に示す照明器具６６は、ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の右側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａの間をワイヤーボンディング９０により接続する代わりに、もう一方のコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に対して短絡用コネクタ９２を接続することによっても構成可能である。この短絡用コネクタ９２は、インシュレータ８１に相当するインシュレータと、第一コンタクト８５と第二コンタクト８７に相当する二つのコンタクトとを具備しており、この二つのコンタクトはインシュレータの内部で互いに短絡している。

図２２に示す照明器具６６は、ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）に設けた２つのコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に対して２つのコネクタ付ケーブル７５のコネクタ８０をそれぞれ接続してあり、各コネクタ付ケーブル７５のコネクタ８０と反対側の端部は互いに別個の電源の陽極と陰極にそれぞれ接続している。
図２３に示す照明器具６６は、ＬＥＤ６２のワイヤーボンディング６４を介したワイヤー接続部２０Ａ及びワイヤー接続部２１Ａに対する接続態様が図２２とは異なる（図２１と同じ）点を除いて図２２と同じ構成である。

図２４及び図２５に示す照明器具６６は複数（図２４及び図２５にはＬＥＤモジュール１０を３つ図示しているが、２つでも４つ以上でもよい）のＬＥＤモジュール１０を連鎖状につなげて構成したものである。
図２４に示す照明器具６６は、図１９及び図２０に示した構成のＬＥＤモジュール１０を複数具備するものであり、隣接するＬＥＤモジュール１０どうしを、両端にコネクタ８０を具備するコネクタ付ケーブル７５'により接続している。
図２５に示す照明器具６６は、図２１に示した構成の一つのＬＥＤモジュール１０（図２５において最も後方に位置するＬＥＤモジュール１０）と、図２１に示したＬＥＤモジュール１０からワイヤーボンディング９０を削除した態様の複数のＬＥＤモジュール１０と、を具備するものであり、隣接するＬＥＤモジュール１０どうしをコネクタ付ケーブル７５'により接続している。なお図２５に示す態様で照明器具６６を構成する場合は、一方の端部に位置するＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の右側のワイヤー接続部２０Ａとワイヤー接続部２１Ａの間をワイヤーボンディング９０により接続する代わりに、当該ＬＥＤモジュール１０のコネクタ接続用突部３７及びコネクタ接続溝３８に対して短絡用コネクタ９２を接続してもよい。
なお照明器具６６を図２４又は図２５の態様で構成する場合は、各ＬＥＤモジュール１０に対して上記シャシー６８を一つずつ固定してもよいし、前後方向に長い一つのシャシー（放熱部材。図示略）に対して全てのＬＥＤモジュール１０を固定してもよい。

以上説明した本実施形態では、ＬＥＤモジュール１０（ＬＥＤ用ホルダ１５）の上面の円形ポケット（環状壁５５の上縁部より内周側に位置する部分）内の可視光反射率が低い樹脂部（４つの内側突部３３の上面、環状壁５５の表面、及び環状部５６の上面）及び取付面４９ａに対して（当該樹脂部及び取付面４９ａを露出させることなく）、一次樹脂成形部３０、ＬＥＤ支持部４９、及び二次樹脂成形部５４よりも可視光反射率が高い反射膜５８を形成している。そのため各ＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）に取り付けるＬＥＤ６２の光をその強度を極力ロスさせることなく反射させることが可能である。

さらにＬＥＤ用ホルダ１５は、ＬＥＤ用ホルダ１５を構成する各構成要素（導通板１７、一次樹脂成形部３０、ヒートシンク４５、二次樹脂成形部５４）を別個に成形した後に、これら各構成要素を互いに組み付けてネジ等で固定するのではなく、一次樹脂成形部３０及び二次樹脂成形部５４を射出成形（インサート成形）することにより製造するので、製造が容易である。

また、各内側突部３３の上面、ＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａ、及び環状部５６の上面が同一平面上に位置しており（連続しており）、かつＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａと環状壁５５が環状部５６の上面及び各内側突部３３の上面を介して連続しているので、内側突部３３の上面、ＬＥＤ支持部４９の取付面４９ａ、環状壁５５の表面、及び環状部５６の上面に対して反射膜５８を容易かつ綺麗に形成できる。そのためＬＥＤ６２が発した照明光の反射効率を反射膜５８によって確実に高めることが可能である。

さらに各ＬＥＤ６２で発生した熱は、薄膜からなる反射膜５８を介してヒートシンク４５に伝わってヒートシンク４５の下半部（露出する部分）から放熱されると共に、ヒートシンク４５（当接面４８）からシャシー６８に伝わった後にシャシー６８から放熱されるので、ＬＥＤ６２の熱を外部に効率よく放熱できる。そのため高温化によるＬＥＤ６２の発光効率の低下を防ぐことが可能である。また、ＬＥＤ６２として発熱量の多い大型のＬＥＤ素子を利用できるので、光量を多くすることも可能である。
またＬＥＤモジュール１０はＬＥＤ６２（拡散レンズ７１）の直近に位置する環状壁５５（反射膜５８の環状壁５５に形成された部位）を備えているので、ＬＥＤ６２で発生した照明光の指向性や放射角度の制御が可能である。また、ＬＥＤ用ホルダ１５に対して反射膜５８やＬＥＤ固定部５９を様々な態様で形成することが可能なので（取付面４９ａ上のＬＥＤ６２の配置に自由度があるので）、光学設計の自由度が大きい（ＬＥＤ６２の輝度むらを抑制したり、調光（明るさの調節）及び調色（暖色・寒色等の調整）が容易な）ＬＥＤモジュール１０を得ることが可能である。

以上、本発明を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施しながら実施可能である。
例えば、一次樹脂成形部３０及び二次樹脂成形部５４に相当する部位を予め第一導電部材２０及び第二導電部材２１と一体化した後に、この一体物に対してヒートシンク４５を固定することによりＬＥＤ用ホルダ１５を製造してもよい。さらにこの場合は、一次樹脂成形部３０及び二次樹脂成形部５４に相当する部位を射出成形（インサート成形）により第一導電部材２０及び第二導電部材２１と一体化してもよいし、一次樹脂成形部３０及び二次樹脂成形部５４に相当する部位を成形した後に当該成形物を第一導電部材２０及び第二導電部材２１に対して組み付けても良い。
ヒートシンク４５を、アルミニウムとは別の材料（但し、一次樹脂成形部３０及び二次樹脂成形部５４より熱伝導率が高い材料）により構成してもよい。
さらにヒートシンク４５の当接面４８とシャシー６８の間に伝熱性のシートや伝熱性の接着剤を介在させてもよい。
また内側突部３３又は（及び）環状部５６に対する反射膜５８の形成を省略してもよい。
さらに図２６に示すように、反射膜５８を形成した後に各ＬＥＤ固定部５９（取付面４９ａ）に対して反射膜５８より薄肉の反射膜９５（反射膜５８と同じ組成のものでもよいし、可視光反射率が一次樹脂成形部３０、ヒートシンク４５、及び二次樹脂成形部５４より高ければ反射膜５８とは組成が異なるものでもよい）を形成し、その上で各ＬＥＤ固定部５９（反射膜９５の上面）にＬＥＤ６２を固定してもよい。

１０ ＬＥＤモジュール（半導体発光素子モジュール）
１５ ＬＥＤ用ホルダ（半導体発光素子用ホルダ）
１７ 導通板
１８Ａ １８Ｂ キャリア部
１８Ｃ 搬送用孔
１９ キャリア接続部
２０ 第一導電部材
２０Ａ ワイヤー接続部
２０Ｂ ケーブル接続部
２０Ｃ 係合孔
２１ 第二導電部材
２１Ａ ワイヤー接続部
２１Ｂ ケーブル接続部
２１Ｃ 係合孔
２２ 第一切断ブリッジ
２３ 第二切断ブリッジ
２４ 第三切断ブリッジ
３０ 一次樹脂成形部（ベース部材）（樹脂成形部）
３１ 本体部
３２ 環状内部壁
３３ 内側突部
３５ ブリッジ露出用孔
３６ 係合孔露出用孔
３７ コネクタ接続用突部
３８ コネクタ接続溝
３９ 係合凹部
４０Ａ ４０Ｂ ４０Ｃ ４０Ｄ 下面側突部
４１ 外周壁
４２ 係合爪
４３ 接続アーム
４５ ヒートシンク（ベース部材）（伝熱部材）
４６ 被収納部
４７ 係止凹部
４８ 当接面
４９ ＬＥＤ支持部
４９ａ 取付面
５０ 円形凹部
５１ 非円形凹部
５４ 二次樹脂成形部（ベース部材）（樹脂成形部）
５５ 環状壁
５６ 環状部
５７ 被覆突部
５８ 反射膜
５９ ＬＥＤ固定部（半導体発光素子固定部）
６２ ６２Ａ ６２Ｂ ６２Ｃ ６２Ｄ ＬＥＤ（半導体発光素子）
６４ ワイヤーボンディング
６６ 照明器具
６８ シャシー（放熱部材）
７０ 透光性カバー部材
７１ 拡散レンズ
７２ 突部
７３ 接続用突起
７５ ７５' コネクタ付ケーブル
７７ ケーブル
７８ 電線
７９ 被覆チューブ
８０ コネクタ
８１ インシュレータ
８２ 係止突条
８３ 抜止突起
８４ 長溝
８５ 第一コンタクト
８６ 第一接触片
８７ 第二コンタクト
８８ 第二接触片
９０ ワイヤーボンディング
９２ 短絡用コネクタ
Ｓ 環状隙間

Claims (15)

1. 発光素子が取り付けられる取付面を有するベース部材と、
   平面視において前記ベース部材の取付面よりも外周側に位置し、前記発光素子から出力された光を透光する透光性部材用の係合孔を有する金属部材と、
   前記金属部材の係合孔の少なくとも一部をその輪郭内に露出させ、前記係合孔を構成する部分の一部をその内周よりも内側に位置させる係合孔露出用孔を有し、前記ベース部材の取付面を露出させて、前記金属部材を覆う樹脂成形部と、
   を具備することを特徴とする半導体発光素子用ホルダ。
2. 請求項１記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記金属部材は、前記ベース部材の取付面と前記樹脂成形部の間に設けられ、前記発光素子と電気的に接続される導通部をさらに有する、半導体発光素子用ホルダ。
3. 請求項１又は２記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記ベース部材は、前記樹脂成形部の下側に位置し、前記係合孔露出用孔と重なる位置に凹部を有している、半導体発光素子用ホルダ。
4. 請求項３記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記ベース部材は前記凹部を複数有し、
   複数の前記凹部は、円形凹部と非円形凹部を含んでいる、半導体発光素子用ホルダ。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記樹脂成形部は前記係合孔露出用孔を複数有し、
   平面視において、少なくとも２つの前記係合孔露出用孔は、一方の前記係合孔露出用孔と他方の前記係合孔露出用孔との間に前記ベース部材の取付面が位置するように配置されている、半導体発光素子用ホルダ。
6. 請求項１又は２記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記ベース部材は、前記樹脂成形部と接するように配置されており、
   前記樹脂成形部は、前記ベース部材の上側に位置する第１樹脂成形部と、前記第１樹脂成形部から前記ベース部材にかけて位置する第２樹脂成形部とを有する、半導体発光素子用ホルダ。
7. 請求項６記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記第２樹脂成形部の一部が、前記ベース部材の下方に位置する、半導体発光素子用ホルダ。
8. 請求項６又は７記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記係合孔露出用孔は、前記第１樹脂成形部に設けられている、半導体発光素子用ホルダ。
9. 請求項６から８のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
   前記ベース部材は凹部を有しているとともに、前記第１樹脂成形部は下面に前記係合孔露出用孔と対応した位置に下面側突部を有しており、
   前記下面側突部は、前記凹部内に収容される、半導体発光素子用ホルダ。
10. 請求項１から９のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
    前記ベース部材は、前記樹脂成形部の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する、半導体発光素子用ホルダ。
11. 請求項１から１０のいずれか１項記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
    前記樹脂成形部は、外部から前記発光素子に電気的に接続するコネクタの一部を収容する収容部をさらに有する、半導体発光素子用ホルダ。
12. 請求項１１記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
    前記金属部材は、前記コネクタに電気的に接続されるケーブル接続部をさらに有しており、
    前記ケーブル接続部は、前記収容部に露出して配置されている、半導体発光素子用ホルダ。
13. 請求項１１又は１２記載の半導体発光素子用ホルダにおいて、
    前記樹脂成形部は、前記収容部を複数有しており、
    平面視において、少なくとも２つの前記収容部は、一方の前記収容部と他方の前記収容部との間に前記ベース部材の取付面が位置するように配置されている、半導体発光素子用ホルダ。
14. 発光素子と、
    平面視において前記発光素子が取り付けられたベース部材の取付面よりも外周側に位置し、前記発光素子から出力された光を透光する透光性部材用の係合孔を有する金属部材と、
    前記金属部材の係合孔の少なくとも一部をその輪郭内に露出させ、前記係合孔を構成する部分の一部をその内周よりも内側に位置させる係合孔露出用孔を有し、前記ベース部材の取付面を露出させて、前記金属部材を覆う樹脂成形部と、
    を具備することを特徴とする半導体発光素子モジュール。
15. 請求項１４記載の半導体発光素子モジュールにおいて、
    前記発光素子から出力された光を透過するとともに、前記係合孔露出用孔内に配置される突部を有する透光性部材をさらに有する、半導体発光素子モジュール。

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