JP6694654B2 - 太陽類似スペクトルledランプビーズ構造 - Google Patents
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Description
第1極性電極、複数のLEDチップ、及び回路基板を含み、
前記複数のLEDチップをパッケージするように、前記第1極性電極が前記回路基板と係合され、
前記第1極性電極の構造は、複数の平面を含む立体的な構造であり、
各前記LEDチップが対応する1つの前記平面にそれぞれ実装され、各前記LEDチップの発光面における一方の電極が前記回路基板における対応する1つの溶接点にそれぞれ接続され、前記回路基板における溶接点と導通するプリント配線が分圧式の第2極性電極における対応する電圧点にそれぞれ接続され、各前記LEDチップの他方の電極が前記第1極性電極にそれぞれ接続され、
そのうち、前記第1極性電極の極性と第2極性電極の極性が逆であり、
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であり、上面に複数の平面を有し、各前記平面の中心点と設計された半円筒面の円心との連結線がそれぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であり、又は、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であり、上面に複数の平面を有し、前記複数の平面の下方の2つの頂角が互いに接続されて正多角形に形成され、前記正多角形が所在する平面が前記半球面の平面と平行であり、且つ各前記平面の下方の2つの頂角が何れも前記半球面上に位置し、前記複数の平面の上方の2つの頂角が何れも設計された半球面の平面と半球面とが交差する球面上に位置し、前記複数の平面の中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がそれぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であり、又は、
前記第1極性電極の構造は、前記複数の平面を含む任意形状の立体構造であり、前記任意形状の立体構造は、平面上のLEDが発した光が、遮蔽されずに、設計された交差点に集光して混合した後、続けて外へ照射する、半円筒面設計構造でもなく、半球面設計構造でもない任意の構造であり、前記複数の平面の中心点と設計された交差点との連結線が対応する平面にそれぞれ垂直である太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造を提供する。
前記第1極性電極は、材料が金属材料であり、
前記回路基板は、前記フランジに設置され、且つ前記回路基板は、接着剤により前記フランジに接続されてもよい。
前記柱状体に、放熱装置が外嵌され、且つ前記柱状体と前記放熱装置との間、及び、前記フランジと前記放熱装置との間に、熱伝導性接着剤が設けられてもよい。
各前記半田シートが対応する1つの前記平面にそれぞれ実装され、各前記LEDチップが対応する1つの前記半田シートにそれぞれ実装されてもよい。
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
そのうち、前記半田シートと前記LEDチップとが、順次に前記パッケージ溝内に実装されてもよい。
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
そのうち、前記半田シートと前記LEDチップとが、順次に前記パッケージ止まり穴内に実装される。
前記半田シートの寸法が対応するLEDチップの寸法よりも小さいか、大きいか、または等しくてもよい。
前記第2極性電極における異なる電圧の溶接点が前記回路基板の階段構造の第2の階段面に位置してもよい。
前記多成分接着剤は、前記LEDチップと前記第1極性電極との連結線と、前記LEDチップと前記回路基板の第2の階段における溶接点との連結線と、前記溶接点とを加熱硬化するためのものであってもよい。
複数のLEDチップ20をパッケージするように、第1極性電極10が回路基板40と係合され、
前記第1極性電極10の構造は、複数の平面を含む立体的な構造であり、各半田シートが対応する1つ平面にそれぞれ実装され、且つ各LEDチップ20が対応する1つの半田シート30にそれぞれ実装され、前記各LEDチップの発光面における一方の電極が前記回路基板における対応する1つの溶接点41にそれぞれ接続され、前記回路基板40における溶接点41と導通するプリント配線が分圧式の第2極性電極における対応する電圧点にそれぞれ接続され、各LEDチップの(発光面又は基板における)他方の電極が前記第1極性電極に接続される。
また、第2の好ましい実施の形態として、第1極性電極10の構造は、半球面を設計基礎とする構造であり、上面に複数の平面を有し、前記複数の平面の下方の2つの頂角が互いに接続されて正多角形に形成され、前記正多角形が所在する平面が前記半球面の平面と平行であり、且つ各前記平面の下方の2つの頂角が何れも前記半球面上に位置し、前記複数の平面の上方の2つの頂角が何れも設計された半球面の平面と半球面とが交差する球面上に位置し、前記複数の平面の中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がそれぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であってもよく、
また、第3の好ましい実施の形態として、第1極性電極10の構造は、前記複数の平面を含む任意形状の立体構造であって、前記任意形状の立体構造は、平面上のLEDが発した光が、遮蔽されずに、設計された交差点に集光して混合した後、続けて外へ照射する、半円筒面設計構造でもなく、半球面設計構造でもない任意の構造であり、前記複数の平面の中心点と設計された交差点との連結線が対応する平面にそれぞれ垂直である。
前記第1極性電極10は、材料が銅材(又は、アルミニウム材、又はコバール材)であり、
PCB回路基板40は、フランジ11に設置され、且つ前記回路基板は、接着剤80によりフランジ11の表面と接続される。
各前記半田シートが対応する1つの前記平面にそれぞれ実装され、各前記LEDチップが対応する1つの前記半田シートにそれぞれ実装されてもよい。
柱状体12に、放熱装置70が外嵌され、且つ柱状体12と放熱装置70との間、及び、前記フランジ11と前記放熱装置70との間に、熱伝導性接着剤42が設けられる。
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
そのうち、前記半田シートと前記LEDチップとが、順次に前記パッケージ溝内に実装される。各LED発光面が設計された球心に面し、各LEDチップの発光面の中心点と設計された半球面の球心(集合箇所)との連結線が相応するLED発光面にそれぞれ垂直であり、そして、加熱溶着される。
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
更に、加熱溶着の方式により、LEDチップが固定される。
但し、上記の多成分接着剤が前記回路基板の第1の階段の水平位置を超えないように充填される。
前記複数の平面の中心点と、前記設計された半球面の球心との連結線が、それぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であってもよい。
前記複数の半田シート530が、それぞれ対応する平面上の矩形溝514内にそれぞれ実装され、前記複数のLEDチップ520が、それぞれ対応する半田シートにそれぞれ実装され、且つ前記複数のLEDチップ520の発光面が何れも設計された半球面の球心に面し、加熱溶着の方式でLEDチップ520と正電極510とが接続される。
但し、上記のPCB板は、9つのLEDチップ520が発した光が、遮蔽されずに、設計された交差点に集光して混合した後に、続けて外へ照射することを、設計原則とする。
前記PCB板の第2の階段には、複数の異なる電圧の負極性溶接点541が、対応するLEDチップ520の発光面における負極にそれぞれ接続され、前記PCB板における溶接点と導通するプリント配線が、分圧式の負電極における対応する電圧点にそれぞれ接続され、前記複数のLEDチップ520(発光面又は基板)における正極が正電極510に接続される。
前記放熱片570が正電極510の柱状体512に外嵌することができる。
本実施例の好適なものとして、放熱片570とフランジ511との間、及び放熱片570と柱状体512との間は、熱伝導ゲル542で接着することができる。
例を挙げると、本実施例の9つの異なる仕様のLEDチップの波長、パワー、寸法、及び相応する半田シートの寸法、正電極510の電極に加工されるパッケージ矩形溝の寸法は表1に示す通りである。
また、立体集積パッケージ用の正電極510には、更にパッケージ位置決めして放熱するためのフランジ(好ましくは、角形のフランジ)511、及び放熱片を接続するための柱状体512が設けられ、前記立体集積パッケージ用の正電極510は、材料が銅材(又は鋼材又はアルミニウム材)である。
PCB板540は、フランジ511に設置され、且つ前記PCB板540は、接着剤580によりフランジ511の表面と接続される。
前記9つのLEDチップ520(発光面又は基板)における正極が正電極510に接続される。
好ましくは、前記放熱片570は、前記正電極510の柱状体512に外嵌され、放熱片570とフランジ511との間、及び放熱片570と柱状体512との間は、何れも熱伝導ゲル542で接着する。
更に、ABゲルを注入することで、LEDチップ正極と立体集積パッケージ用の正電極との連結線513と、LEDチップ負極とPCB板の第2の階段における溶接点のと連結線522と、溶接点541とを固定し、前記ABゲルは、PCB板540の第1の階段の水平位置まで充填されるように設置されて加熱硬化されてもよい。
更に、9つのLEDチップに対して、それぞれ、異なる電圧を提供し、異なる電流を通すことにより、9つの種類の色の光の混合光での割合を変更して、植物の成長に適した太陽類似LEDスペクトルを得ることができる。
視覚疲労を軽減し近視を予防することができる太陽類似スペクトルを提供するために、本実施例の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造は、立体集積パッケージ用の第1極性電極(例えば負電極)610が半円筒面を設計基礎とする構造となるように設計され、且つ6つの異なる波長のLEDチップが採用される。
好ましくは、前記パッケージ矩形溝613の深さが、半田ペースト(又は導電性ペースト)630と、LEDチップとの厚さの合計よりも少しだけ小さく、パッケージ矩形溝の縦横寸法が収容されるLEDチップの寸法と半田ペースト(又は導電性ペースト)630の塗布寸法よりも(少しだけ)大きく、6つのパッケージ矩形溝底平面の中心点と、設計された半円筒面の円心との連結線が、相応するパッケージ矩形溝の底平面にそれぞれ垂直である。
また、立体集積パッケージ用の負電極610には、更にパッケージ位置決めして放熱するためのフランジ(好ましくは、角形のフランジ)611、及び放熱片を接続するための柱状体612が設けられる。
PCB板640は、階段構造の矩形の貫通孔があり、孔の形状と位置は、LEDチップ620が発した光が、遮蔽されずに、設計された交差点に集光して混合した後に、続けて外へ照射することを、設計原則とする。
前記PCB板の第2の階段には、複数の異なる電圧の正極性溶接点660が、対応するLEDチップ620の発光面における正極にそれぞれ接続され、前記PCB板における溶接点と導通するプリント配線が、分圧式正電極における対応する電圧点にそれぞれ接続される。
前記6つのLEDチップ620(発光面又は基板)における負電極が、前記の立体集積パッケージ用の負電極610に接続される。
好ましくは、前記放熱片670は、前記の立体集積パッケージ用の負電極610の柱状体612に外嵌され、放熱片670とフランジ611との間、及び放熱片670と柱状体612との間は、何れも熱伝導ゲル680で接着する。
更に、ABゲルを注入することで、LEDチップと、立体集積パッケージ用の負電極との連結線と、LEDチップとPCB板の第2の階段における溶接点との連結線と、溶接点とを固定し、前記ABゲルは、PCB板の第1の階段の水平位置まで充填されるように設置されて加熱硬化されてもよい。
更に、回線を接続して電源をオンさせた後に、6つの種類の波長のLEDチップLED21〜LED26が発した6つの種類の異なる色の光が、設計された半円筒面の円心に集光して混合して、扇形面光源が形成される。
6つのLEDチップに対して、それぞれ、異なる電圧を提供し、及び異なる電流を通すことにより、6つの種類の色の光の混合光での割合を変更して、視覚疲労を軽減し近視を予防するための太陽類似LEDスペクトログラムを得ることができる。
Claims (10)
- 第1極性電極、複数のLEDチップ、及び回路基板を含み、
前記複数のLEDチップをパッケージするように、前記第1極性電極が前記回路基板と係合され、
前記第1極性電極の構造は、複数の平面を含む立体的な構造であり、
各前記LEDチップが対応する1つの前記平面にそれぞれ実装され、各前記LEDチップの発光面における一方の電極が前記回路基板における対応する1つの溶接点にそれぞれ接続され、前記回路基板における溶接点と導通するプリント配線が分圧式の第2極性電極における対応する電圧点にそれぞれ接続され、各前記LEDチップの他方の電極が前記第1極性電極に接続され、
そのうち、前記第1極性電極の極性と第2極性電極の極性が逆であり、
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であり、上面に複数の平面を有し、各前記平面の中心点と設計された半円筒面の円心との連結線がそれぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であり、又は、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であり、上面に複数の平面を有し、前記複数の平面の下方の2つの頂角が互いに接続されて正多角形に形成され、前記正多角形が所在する平面が前記半球面の平面と平行であり、且つ各前記平面の下方の2つの頂角が何れも前記半球面上に位置し、前記複数の平面の上方の2つの頂角が何れも設計された半球面の平面と半球面とが交差する球面上に位置し、前記複数の平面の中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がそれぞれ対応する平面にそれぞれ垂直であり、又は、
前記第1極性電極の構造は、前記複数の平面を含む任意形状の立体構造であり、前記任意形状の立体構造は、平面上のLEDが発した光が、遮蔽されずに、設計された交差点に集光して混合した後、続けて外へ照射する、半円筒面設計構造でもなく、半球面設計構造でもない任意の構造であり、前記複数の平面の中心点と設計された交差点との連結線が対応する平面にそれぞれ垂直であることを特徴とする太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記第1極性電極の前記LEDチップの発光面を囲む領域に多角形のフランジが設けられ、
前記第1極性電極は、材料が金属材料であり、
前記回路基板は、前記フランジに設置され、且つ前記回路基板は、接着剤により前記フランジに接続されることを特徴とする請求項1に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記第1極性電極の前記LEDチップの発光領域の他端に柱状体が設けられ、
前記柱状体に、放熱装置が外嵌され、且つ前記柱状体と前記放熱装置との間、及び、前記フランジと前記放熱装置との間に、熱伝導性接着剤が設けられることを特徴とする請求項1に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 更に、複数の半田シートを含み、
各前記半田シートが対応する1つの前記平面にそれぞれ実装され、各前記LEDチップが対応する1つの前記半田シートにそれぞれ実装されることを特徴とする請求項1に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記第1極性電極の各平面の中心位置に、前記半田シートと前記LEDチップとを収容するためのパッケージ溝が設けられ、且つ、前記パッケージ溝の深さが、前記半田シートと前記LEDチップの厚さの合計以上であり、前記パッケージ溝の寸法が、前記LEDチップの寸法と半田シートの寸法よりも大きく、
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ溝の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ溝の底平面に垂直であり、
そのうち、前記半田シートと前記LEDチップとが、順次に前記パッケージ溝内に実装されることを特徴とする請求項4に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記第1極性電極の各平面の中心位置に前記半田シートと前記LEDチップとを収容するためのパッケージ止まり穴が設けられ、且つ、前記パッケージ止まり穴の深さが、前記半田シートと前記LEDチップの厚さの合計以下であり、前記パッケージ止まり穴の寸法が、収容されるLEDチップの寸法と半田シートの寸法よりも大きく、
前記第1極性電極の構造は、半円筒面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記第1極性電極の設計された半円筒面の円心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、半球面を設計基礎とする構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された半球面の球心との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
前記第1極性電極の構造は、前記任意形状の立体構造であると、前記パッケージ止まり穴の底平面中心点と前記設計された交差点との連結線がパッケージ止まり穴の底平面に垂直であり、
そのうち、前記半田シートと前記LEDチップとが、順次に前記パッケージ止まり穴内に実装されることを特徴とする請求項4に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記半田シートの形状が対応するLEDチップの形状と同じであり、
前記半田シートの寸法が対応するLEDチップの寸法よりも小さいか、大きいか、または等しいことを特徴とする請求項4に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記回路基板に階段構造の貫通孔、又は他の所定形状の切り欠けが開設され、
前記第2極性電極における異なる電圧の溶接点が前記回路基板の階段構造の第2の階段面に位置することを特徴とする請求項1に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 多成分接着剤を含み、
前記多成分接着剤は、前記LEDチップと前記第1極性電極との連結線と、前記LEDチップと前記回路基板の第2の階段面における溶接点との連結線と、前記溶接点とを加熱硬化するためのものであり、
前記多成分接着剤が前記回路基板の第1の階段の水平位置を超えないように充填されることを特徴とする請求項8に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。 - 前記複数のLEDチップが発した多色の光が、設計された交差点に集光して混合した後、視覚疲労を軽減し近視を予防する太陽類似スペクトルLEDランプビーズのスペクトログラムを生成し、前記スペクトログラムにおいて、主ピーク波長は、最小値が535nmであり、最大値が565nmであり、中心値が550nmであり、波長が520nm〜580nmである波長帯域放射束は、波長が380nm〜780nmである波長帯域放射束の37%よりも大きく、波長が380nm〜480nmである波長帯域放射束は、波長が380nm〜780nmである波長帯域放射束の25%よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の太陽類似スペクトルLEDランプビーズ構造。
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