JP7113608B2 - LED module - Google Patents

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Description

LEDモジュール
本発明は、複数のLEDを実装した回路基板の配線を抵抗等で跨ぐLEDモジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED module in which wiring of a circuit board on which a plurality of LEDs are mounted is straddled by a resistor or the like.

様々な電子部品を搭載したプリント基板では、2本の配線をショートさせないため、表面実装用の抵抗(以下「ジャンパー抵抗」という)を使用して、一方の配線が他方の配線を跨ぐことがある。同様に、多数のLEDが実装され、放熱性が高く、発光面側だけに配線が設けられているLEDモジュール用の回路基板でも、ジャンパー抵抗で配線を跨ぐことがある(例えば、特許文献1の図2)。 On a printed circuit board with various electronic components mounted on it, in order to prevent the two wires from short-circuiting, surface-mounted resistors (hereafter referred to as "jumper resistors") are used, and one wire may straddle the other wire. . Similarly, even in a circuit board for an LED module on which a large number of LEDs are mounted, has high heat dissipation, and wiring is provided only on the light emitting surface side, the wiring may be straddled with a jumper resistor (for example, in Patent Document 1 Figure 2).

特開2017-130496号公報(図2)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-130496 (Fig. 2)

LEDモジュールは、回路基板がLEDの発熱により高温となるため、通常のプリント基板に比べ動作時の条件が厳しくなりやすい。このようななかで、ジャンパー抵抗を備えたLEDモジュールを温度サイクル試験に投入したところ、ジャンパー抵抗の半田接続部にクラックが入り、不点灯となる不具合が発生した。 Since the circuit board of the LED module becomes hot due to the heat generated by the LED, operating conditions tend to be more severe than those of a normal printed circuit board. Under such circumstances, when an LED module equipped with a jumper resistor was subjected to a temperature cycle test, cracks appeared in the solder joints of the jumper resistor, resulting in non-lighting.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、一部のジャンパー抵抗の半田接続部にクラックが発生しても、不点灯となりにくいLEDモジュールを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an LED module that is less likely to fail to light even if cracks occur in solder joints of some jumper resistors.

上記目的を達成するため、本発明のLEDモジュールは、複数のLEDが直列接続されLED列と、前記LED列の複数のLED間を接続するとともに両端が電源端子に接続される配線と、前記LED列の隣り合う2つのLED間に挿入され並列接続される一対のジャンパー抵抗と、を備え、前記一対のジャンパー抵抗は、それぞれが矩形状に形成され、各長手方向が互いに直交するように前記配線を跨いで配置されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the LED module of the present invention comprises: an LED row in which a plurality of LEDs are connected in series; wiring connecting the plurality of LEDs in the LED row and having both ends connected to power supply terminals; a pair of jumper resistors inserted between two adjacent LEDs in an LED row and connected in parallel, each of the pair of jumper resistors being formed in a rectangular shape and having its longitudinal direction perpendicular to each other ; It is characterized in that it is arranged across the wiring .

本発明のLEDモジュールに含まれる回路基板の上面には、複数のLEDが実装されている。各LEDは、回路基板の上面に形成された配線と接続している。さらに、この回路基板の上面には、第1ジャンパー抵抗と第2ジャンパー抵抗が実装される。第1ジャンパー抵抗と第2ジャンパー抵抗は、並列接続するとともに、1つの配線を跨ぎ、平面視したとき長手方向が直交している。 A plurality of LEDs are mounted on the upper surface of the circuit board included in the LED module of the present invention. Each LED is connected to wiring formed on the upper surface of the circuit board. Further, a first jumper resistor and a second jumper resistor are mounted on the upper surface of this circuit board. The first jumper resistor and the second jumper resistor are connected in parallel, straddle one wiring, and have their longitudinal directions perpendicular to each other when viewed from above.

回路基板の縦方向と横方向で熱膨張率が異なる場合、例えば、第1ジャンパー抵抗の長手方向が熱膨張率の小さい方向に対し平行で、第2ジャンパー抵抗の長手方向が熱膨張率の大きい方向と平行であるとすると、温度サイクル試験のように熱膨張と熱収縮が繰り返されると、第2ジャンパー抵抗の方が第1ジャンパー抵抗より半田接続部にクラックが入り易くなる。言い換えると、温度サイクル試験等において、第2ジャンパー抵抗に接続不良が生じても、第1ジャンパー抵抗に接続不良が起こらない状態が生じる。 When the coefficient of thermal expansion is different between the vertical direction and the horizontal direction of the circuit board, for example, the longitudinal direction of the first jumper resistor is parallel to the direction with the small thermal expansion coefficient, and the longitudinal direction of the second jumper resistor has the large thermal expansion coefficient. Assuming that it is parallel to the direction, when thermal expansion and thermal contraction are repeated as in a temperature cycle test, cracks are more likely to occur in the solder joints of the second jumper resistor than the first jumper resistor. In other words, in a temperature cycle test or the like, even if connection failure occurs in the second jumper resistor, a state in which connection failure does not occur in the first jumper resistor occurs.

前記回路基板は、金属又はセラミックを用いても良い。 The circuit board may be made of metal or ceramic.

前記回路基板は、上面に1層構造の配線が形成されていても良い。 The circuit board may have a wiring having a one-layer structure formed on the upper surface thereof.

前記複数のLEDは、第1LED列と、前記第1LED列とは電気的に接続しない第2LED列とを備えていても良い。 The plurality of LEDs may comprise a first LED row and a second LED row not electrically connected to the first LED row.

前記第1LED列と前記第2LED列は、発光色が異なっていても良い。 The first LED row and the second LED row may have different emission colors.

本発明のLEDモジュールは、回路基板の熱膨張率が縦方向と横方向で異なる場合、熱膨張と熱収縮が繰り返された結果、並列接続されるとともに直交配置された2つのジャンパー抵抗のうち一方の接続部だけにクラックが入ったとしても、他方のジャンパー抵抗は高い確率で接続不良を起こさない。したがって、本発明のLEDモジュールは、熱膨張と熱収縮が繰り返されても不点灯となりにくい。 In the LED module of the present invention, when the coefficient of thermal expansion of the circuit board is different in the vertical direction and the horizontal direction, as a result of repeated thermal expansion and thermal contraction, one of the two jumper resistors connected in parallel and arranged orthogonally Even if only one connection of the jumper is cracked, there is a high probability that the connection of the other jumper will not fail. Therefore, the LED module of the present invention is less likely to turn off even if thermal expansion and thermal contraction are repeated.

本発明の実施形態として示すLEDモジュールの平面図である。1 is a plan view of an LED module shown as an embodiment of the present invention; FIG. 図1に示すLEDモジュールに含まれる回路基板の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a circuit board included in the LED module shown in FIG. 1; 図1に示すLEDモジュールの回路図である。2 is a circuit diagram of the LED module shown in FIG. 1; FIG. 図1に示すLEDモジュールに含まれるLEDの平面図である。2 is a plan view of an LED included in the LED module shown in FIG. 1; FIG. 図4に示すLEDの断面図である。5 is a cross-sectional view of the LED shown in FIG. 4; FIG. 比較例として示すLEDモジュールの平面図である。FIG. 4 is a plan view of an LED module shown as a comparative example;

以下、図1~6を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。()には特許請求の範囲に記載した発明特定事項を示す。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. ( ) indicates matters specifying the invention described in the claims.

図1は、本発明の実施形態として示すLEDモジュール10の平面図である。LEDモジュール10に含まれる回路基板11上には、8個のLED12、8個のLED13、ジャンパー抵抗14a(第1ジャンパー抵抗)、14b(第2ジャンパー抵抗)、15a(第ジャンパー抵抗)、15b(第ジャンパー抵抗)、が実装されている。さらに、回路基板11上には、電極パターンとして、接続電極12a、12b、13a、13b、電源電極16a、16b、17a、17b、配線18が形成されている。 FIG. 1 is a plan view of an LED module 10 shown as an embodiment of the invention. On the circuit board 11 included in the LED module 10, there are eight LEDs 12, eight LEDs 13, jumper resistors 14a (first jumper resistor), 14b (second jumper resistor), 15a ( third jumper resistor), 15b. ( fourth jumper resistor) is mounted. Further, on the circuit board 11, connection electrodes 12a, 12b, 13a, 13b, power supply electrodes 16a, 16b, 17a, 17b, and wiring 18 are formed as electrode patterns.

図1の詳細な説明の前に、図2~5により、LEDモジュール10に含まれる回路基板11の電極パターン及び回路、LED12、13について説明する。 Before detailed description of FIG. 1, the electrode pattern and circuit of the circuit board 11 and the LEDs 12 and 13 included in the LED module 10 will be described with reference to FIGS.

図2は、図1に示すLEDモジュール10に含まれる回路基板11の平面図である。回路基板11の周辺部には、正方形の電源電極16a、16b、17a、17bが形成されている。中央部には、LED12、13(図1参照)のアノードに接続する接続電極12a、13a、及び、LED12、13のカソードに接続する接続電極12b、13bが形成されている。接続電極12a、12bは、長方形で、対をなし、平行に配置されている。同様に、接続電極13a、13bも、それぞれ長方形で、対をなし、平行に配置されている。 FIG. 2 is a plan view of the circuit board 11 included in the LED module 10 shown in FIG. Square power supply electrodes 16 a , 16 b , 17 a and 17 b are formed on the periphery of the circuit board 11 . Connection electrodes 12a and 13a connected to the anodes of the LEDs 12 and 13 (see FIG. 1) and connection electrodes 12b and 13b connected to the cathodes of the LEDs 12 and 13 are formed in the central portion. The connection electrodes 12a, 12b are rectangular, paired and arranged in parallel. Similarly, the connection electrodes 13a and 13b are also rectangular, paired, and arranged in parallel.

図3は、LEDモジュール10の回路図である。図中、(a)は、8個のLED12が直列接続したLED列16(第1LED列)を示し、(b)は、8個のLED13が直列接続したLED列17(第2LED列)を示している。第1LED列16では、初段のLED12のアノードが電源端子16aに接続し、最終段のLED12のカソードが電源端子16bに接続している。途中、7段目のLED12と8段目のLED12の間には、並列接続した第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bが挿入されている。同様に、第2LED列17では、初段のLED13のアノードが電源端子17aに接続し、最終段のLED13のカソードが電源端子17bに接続している。途中、4段目のLED13と5段目のLED13の間には、並列接続した第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bが挿入されている。 FIG. 3 is a circuit diagram of the LED module 10. As shown in FIG. In the figure, (a) shows an LED row 16 (first LED row) in which eight LEDs 12 are connected in series, and (b) shows an LED row 17 (second LED row) in which eight LEDs 13 are connected in series. ing. In the first LED row 16, the anode of the LED 12 in the first stage is connected to the power terminal 16a, and the cathode of the LED 12 in the last stage is connected to the power terminal 16b. A first jumper resistor 14a and a second jumper resistor 14b connected in parallel are inserted between the LED 12 in the seventh stage and the LED 12 in the eighth stage. Similarly, in the second LED row 17, the anode of the LED 13 in the first stage is connected to the power terminal 17a, and the cathode of the LED 13 in the last stage is connected to the power terminal 17b. A third jumper resistor 15a and a fourth jumper resistor 15b connected in parallel are inserted between the LED 13 in the fourth stage and the LED 13 in the fifth stage.

なお、第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bは、両端部に端子を備えた表面実装用抵抗であり、配線として使用するだけなら0Ω(抵抗値が無視できるもの)であっても良い。第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bが電流制限に用いられる場合は、一方のジャンパー抵抗(例えば第2ジャンパー抵抗14b)に接続不良が起こっても、LED12が暗くなるだけで不点灯とはならず、故障したことが見た目で分かる。第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bについても同様である。 The first jumper resistor 14a and the second jumper resistor 14b are surface-mounted resistors having terminals at both ends, and may be 0Ω (with negligible resistance) if used only as wiring. When the first jumper resistor 14a and the second jumper resistor 14b are used to limit the current, even if a connection failure occurs in one of the jumper resistors (for example, the second jumper resistor 14b), the LED 12 only becomes dark and does not light up. Otherwise, you can see that it is broken. The same applies to the third jumper resistor 15a and the fourth jumper resistor 15b.

図4は、LEDモジュール10に含まれるLED12の平面図である。図4に示すように、LED12を上面から眺めると、正方形の封止樹脂41と、封止樹脂41を取り囲む枠状の白色反射樹脂42とが観察される。封止樹脂41は、蛍光体を含有するシリコン樹脂であり、白色反射樹脂42は、酸化チタン粒子を含有するシリコン樹脂である。なお、図4では、参考のため、LED12の裏面に形成されるアノード12c及びカソード12dを破先で描いている。LED13ついては、LED12に対し封止樹脂41に含まれる蛍光体が異なるだけなので、対応する部材等を図中()で示した。 FIG. 4 is a plan view of the LED 12 included in the LED module 10. FIG. As shown in FIG. 4, when the LED 12 is viewed from above, a square sealing resin 41 and a frame-shaped white reflective resin 42 surrounding the sealing resin 41 are observed. The sealing resin 41 is a silicon resin containing phosphor, and the white reflective resin 42 is a silicon resin containing titanium oxide particles. In addition, in FIG. 4, for reference, the anode 12c and the cathode 12d formed on the back surface of the LED 12 are drawn with broken tips. Since the LED 13 differs from the LED 12 only in the phosphor contained in the sealing resin 41, the corresponding members are shown in parentheses in the drawing.

図5は、図4のAA´線に沿って描いたLED12の断面図である。図5に示すように、LED12は、サブマウント基板44の上面にLEDダイ43が実装され、下面に突起電極からなるアノード12c及びカソード12dが形成されている。封止樹脂41は、サブマウント基板44の上面とLEDダイ43の上部を覆い、白色反射樹脂42は、封止樹脂41の周囲を取り囲んでいる。断面図についても、LED13は、LED12に対し封止樹脂41に含まれる蛍光体が異なるだけなので、対応する部材等を図中()で示した。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the LED 12 taken along line AA' in FIG. As shown in FIG. 5, the LED 12 has an LED die 43 mounted on the upper surface of a submount substrate 44, and an anode 12c and a cathode 12d, which are projecting electrodes, formed on the lower surface. A sealing resin 41 covers the top surface of the submount substrate 44 and the LED die 43 , and the white reflective resin 42 surrounds the sealing resin 41 . As for the cross-sectional view, since the LED 13 differs from the LED 12 only in the phosphor contained in the sealing resin 41, the corresponding members and the like are shown in parentheses in the drawing.

前述したようにLED12とLED13は、封止樹脂41に含まれる蛍光体のみが異なる。LED12は、LEDダイ43が放射する青色発光の一部を波長変換し、暖色(2000K°~3000K°程度)で発光する。LED13は、LEDダイ43が放射する青色発光の一部を波長変換し、寒色(概ね5000K°以上)で発光する。 As described above, the LEDs 12 and 13 differ only in the phosphor contained in the sealing resin 41 . The LED 12 wavelength-converts part of the blue light emitted by the LED die 43 and emits light in a warm color (approximately 2000 K° to 3000 K°). The LED 13 wavelength-converts part of the blue light emitted by the LED die 43 and emits light in a cool color (generally above 5000 K°).

再び図2に戻り、回路基板11の上面に形成された電極パターンを説明する。図3で説明したように、回路基板11上では8個のLED12が直列接続している。これに対応して、図2でも、初段のLED12のアノード12cが接続する接続電極12aは、配線18を介して電源電極16aに接続し、最終段のLED12のカソード12dが接続する接続電極12bは、配線18を介して電源電極16bに接続していることが示されている。同様に、初段のLED13のアノード13cが接続する接続電極13aは、配線18を介して電源電極17aに接続し、最終段のLED13のカソード13dが接続する接続電極13bは、配線18を介して電源電極17bに接続している。 Returning to FIG. 2 again, the electrode pattern formed on the upper surface of the circuit board 11 will be described. As described with reference to FIG. 3, eight LEDs 12 are connected in series on the circuit board 11 . Correspondingly, in FIG. 2 as well, the connection electrode 12a connected to the anode 12c of the LED 12 in the first stage is connected to the power supply electrode 16a via the wiring 18, and the connection electrode 12b connected to the cathode 12d of the LED 12 in the final stage is connected to , are connected to the power supply electrode 16b via the wiring 18. FIG. Similarly, the connection electrode 13a to which the anode 13c of the LED 13 in the first stage is connected is connected to the power supply electrode 17a via the wiring 18, and the connection electrode 13b to which the cathode 13d of the LED 13 in the final stage is connected is connected to the power supply via the wiring 18. It is connected to electrode 17b.

LED12が直列接続する部分(図3の第1LED列16を構成する部分)では、原則的に、配線18を介して、一のLED12のカソード12dが接続する接続電極12bが、次段のLED12のアノード12cが接続する接続電極12aに接続する。しかしながら、図3(a)と対応して、回路基板11上でも、6段目のLED12のカソード12dが接続する接続電極12bは、7番目のLED12のアノード12cが接続する接続電極12aに、第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bを介して接続する。すなわち、6番目のLED12のカソード12dが接続する接続電極12bと7番目のLED12のアノード12cが接続する接続電極12aとの間には、第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bを実装するためのランド14c、14d、14e、14fが形成されている。 In the portion where the LEDs 12 are connected in series (the portion constituting the first LED row 16 in FIG. 3), in principle, the connection electrode 12b to which the cathode 12d of one LED 12 is connected through the wiring 18 is connected to the LED 12 in the next stage. is connected to the connection electrode 12a to which the anode 12c of is connected. However, corresponding to FIG. 3A, even on the circuit board 11, the connection electrode 12b connected to the cathode 12d of the LED 12 on the sixth stage is connected to the connection electrode 12a connected to the anode 12c of the LED 12 on the seventh stage. 1 jumper resistor 14a and 2nd jumper resistor 14b are connected. That is, a first jumper resistor 14a and a second jumper resistor 14b are mounted between the connection electrode 12b connected to the cathode 12d of the sixth LED 12 and the connection electrode 12a connected to the anode 12c of the seventh LED 12. lands 14c, 14d, 14e and 14f are formed.

同様に、LED13が直列接続する部分(図3の第2LED列17を構成する部分)では、原則的に、配線18を介して、一のLED13のカソード13dが接続する接続電極13bが、次段のLED13のアノード13cが接続する接続電極13aに接続する。しかしながら、図3(b)と対応して、回路基板11上でも、4段目のLED13のカソード13dが接続する接続電極13bは、5番目のLED13のアノード13cが接続する接続電極13aに、第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bを介して接続する。すなわち、4番目のLED13のカソード13dが接続する接続電極13bと5番目のLED13のアノード13cが接続する接続電極13aとの間には、第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bを実装するためのランド15c、15d、15e、15fが形成されている。 Similarly, in the portion where the LEDs 13 are connected in series (the portion constituting the second LED row 17 in FIG. 3), in principle, the connection electrode 13b to which the cathode 13d of one LED 13 is connected via the wiring 18 is connected to the following It is connected to the connection electrode 13a to which the anode 13c of the LED 13 in the row is connected. However, corresponding to FIG. 3B, even on the circuit board 11, the connection electrode 13b connected to the cathode 13d of the LED 13 on the fourth stage is connected to the connection electrode 13a connected to the anode 13c of the LED 13 on the fifth stage. 3 jumper resistor 15a and 4th jumper resistor 15b are used for connection. That is, between the connection electrode 13b connected to the cathode 13d of the fourth LED 13 and the connection electrode 13a connected to the anode 13c of the fifth LED 13, the third jumper resistor 15a and the fourth jumper resistor 15b are mounted. lands 15c, 15d, 15e and 15f are formed.

再び図1に戻り、LEDモジュール10についてさらに詳しく説明する。LEDモジュール10に含まれる回路基板11は、Alをベースとし、上面に絶縁層を備えている。絶縁層としては、Al表面を酸化させたもの、絶縁部材を印刷したもの、薄い樹脂基板を貼り付けたものなどがある。回路基板11の中央部では、暖色発光するLED12と寒色発光するLED13が市松模様となるよう配置されている。配線18は、回路基板11の上面に一層構造で形成されている。 Returning to FIG. 1 again, the LED module 10 will be described in more detail. The circuit board 11 included in the LED module 10 is based on Al and has an insulating layer on its upper surface. As the insulating layer, there are a layer having an oxidized Al surface, a layer having a printed insulating member, and a layer having a thin resin substrate attached. In the center of the circuit board 11, the LEDs 12 emitting warm color light and the LEDs 13 emitting cold color light are arranged in a checkered pattern. The wiring 18 is formed in a single layer structure on the upper surface of the circuit board 11 .

市松模様を形成するようにしながら、LED12及びLED13をそれぞれ直列接続(図3参照)させようとすると、配線が一層構造であるため、LED12からなる直列回路の配線18と、LED13からなる配線18とが交差してしまう。このため、LEDモジュール10では、回路基板11表面の2か所にジャンパー部品(第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14b、第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15b)を配置し、配線18の交差を回避している。すなわち、第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bは、LED13からなる直列回路(図3(b)の第2LED列17)を構成する配線18を跨ぎ、第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bは、LED12からなる直列回路(図3(a)の第1LED列16)を構成する配線18を跨いでいる。 When trying to connect the LEDs 12 and 13 in series (see FIG. 3) while forming a checkered pattern, since the wiring has a single-layer structure, the wiring 18 of the series circuit consisting of the LEDs 12 and the wiring 18 consisting of the LEDs 13 are connected. crosses. Therefore, in the LED module 10, jumper parts ( first jumper resistor 14a, second jumper resistor 14b, third jumper resistor 15a, fourth jumper resistor 15b) are arranged at two locations on the surface of the circuit board 11, and wiring 18 avoids the crossing of That is, the first jumper resistor 14a and the second jumper resistor 14b straddle the wiring 18 constituting the series circuit ( the second LED row 17 in FIG. 3B) composed of the LEDs 13, and the third jumper resistor 15a and the fourth jumper The resistor 15b straddles the wiring 18 forming the series circuit ( the first LED row 16 in FIG. 3A) composed of the LEDs 12 .

このとき、LED12からなる直列回路を構成する第1ジャンパー抵抗14a、第2ジャンパー抵抗14bは、並列接続するとともに、平面視したとき長手方向が直交している。同様に、LED13からなる直列回路を構成する第3ジャンパー抵抗15a、第4ジャンパー抵抗15bは、並列接続するとともに、平面視したとき長手方向が直交している。 At this time, the first jumper resistor 14a and the second jumper resistor 14b forming the series circuit of the LED 12 are connected in parallel, and their longitudinal directions are perpendicular to each other when viewed from above. Similarly, the third jumper resistor 15a and the fourth jumper resistor 15b forming a series circuit of the LED 13 are connected in parallel and their longitudinal directions are perpendicular to each other when viewed from above.

例えば、回路基板11の縦方向(図1では右斜め上に向かう方向)の熱膨張率が横方向(図1では左斜め上に向かう方向)の熱膨張率より小さいとすると、第1ジャンパー抵抗14a、第3ジャンパー抵抗15aの長手方向が熱膨張率の小さい方向に対し平行で、第2ジャンパー抵抗14b、第4ジャンパー抵抗15bの長手方向が熱膨張率の大きい方向と平行になる。この結果、LEDモジュール10は、温度サイクル試験に投入されても第1ジャンパー抵抗14a、第3ジャンパー抵抗15aと回路基板11とのハンダ接続部にクラックが入りにくくなる。すなわち、温度サイクル試験において、第2ジャンパー抵抗14b、第4ジャンパー抵抗15bに接続不良が生じる状況になっても、第1ジャンパー抵抗14a、第3ジャンパー抵抗15aは、接続不良が起こりにくい状態を保てる。したがって、LEDモジュール10は、熱膨張と熱収縮が繰り返される過酷な環境下でも、不点灯という致命的な事態に至りにくくなる。 For example, if the coefficient of thermal expansion in the vertical direction of the circuit board 11 (in FIG. 1, the direction diagonally upward to the right) is smaller than the coefficient of thermal expansion in the lateral direction (the direction diagonally upward to the left in FIG. 1), the first jumper resistor 14a, the longitudinal direction of the third jumper resistor 15a is parallel to the direction of small thermal expansion coefficient, and the longitudinal direction of the second jumper resistor 14b, fourth jumper resistor 15b is parallel to the direction of large thermal expansion coefficient. As a result, even if the LED module 10 is subjected to a temperature cycle test, the solder joints between the first jumper resistor 14a, the third jumper resistor 15a and the circuit board 11 are less likely to crack. That is, even if connection failure occurs in the second jumper resistor 14b and the fourth jumper resistor 15b in the temperature cycle test, the first jumper resistor 14a and the third jumper resistor 15a can maintain a state in which poor connection is unlikely to occur. . Therefore, the LED module 10 is unlikely to lead to a fatal situation of non-lighting even in a severe environment where thermal expansion and thermal contraction are repeated.

比較のため、熱膨張率が大きい方向にのみジャンパー抵抗を備えたLEDモシュール60を図6に示す。図6は、比較例として示すLEDモジュール60の平面図である。LEDモジュール60は、LED12からなる直列回路を構成するジャンパー部品が1個の第5ジャンパー抵抗64であることと、LED13からなる直列回路を構成するジャンパー部品が1個の第6ジャンパー抵抗65であることとを除き、LEDモジュール10と同じ構造となっている。 For comparison, FIG. 6 shows an LED module 60 with jumper resistors only in the high coefficient of thermal expansion direction. FIG. 6 is a plan view of an LED module 60 shown as a comparative example. The LED module 60 has one fifth jumper resistor 64 as a jumper component forming a series circuit of the LEDs 12, and one sixth jumper resistor 65 as a jumper component forming a series circuit of the LEDs 13. It has the same structure as the LED module 10 except for the above.

LEDモジュール60においても、前述の場合と同様に、回路基板11は、横方向(図6では左斜め上に向かう方向)の熱膨張率が大きくなっているものとする。このとき、第5ジャンパー抵抗64、第6ジャンパー抵抗65の長手方向は、この熱膨張率の大きい方向と平行になる。すなわち、LEDモジュール60は、温度サイクル試験に投入されると、長手方向の熱膨張率が大きいため、第5ジャンパー抵抗64、第6ジャンパー抵抗65と回路基板11とのハンダ接続部にクラックが入りやすくなる。すなわち、LEDモジュール60は、LEDモジュール10と比べ、迂回手段(熱膨張率の小さい方向と平行な第1ジャンパー抵抗14a、第3ジャンパー抵抗15a)がないので温度サイクル試験において不点灯が起こりやすい。 Also in the LED module 60, as in the case described above, the circuit board 11 has a large coefficient of thermal expansion in the horizontal direction (in FIG. 6, the direction diagonally upward to the left). At this time, the longitudinal directions of the fifth jumper resistor 64 and the sixth jumper resistor 65 are parallel to the direction in which the coefficient of thermal expansion is large. That is, when the LED module 60 is subjected to the temperature cycle test, cracks occur in the solder joints between the fifth jumper resistor 64 and the sixth jumper resistor 65 and the circuit board 11 due to the large coefficient of thermal expansion in the longitudinal direction. easier. That is, compared with the LED module 10, the LED module 60 does not have bypass means ( the first jumper resistor 14a and the third jumper resistor 15a parallel to the direction in which the coefficient of thermal expansion is small), so non-lighting is more likely to occur in the temperature cycle test.

以上のように、LEDモジュール10は、熱膨張率の小さい方向と平行な第1ジャンパー抵抗14a、第3ジャンパー抵抗15aで迂回手段を準備しているため、LEDモジュール60に比べ温度サイクル試験をはじめとする熱膨張と熱収縮が繰り返される過酷な環境下において致命的な接続不良を起こりにくくしている。いいかえると、通常、方向に係る熱膨張率の大小関係は明らかになっていない(管理されていない)ため、LEDモジュール10では、少なくとも一方の第1ジャンパー抵抗14a又は第2ジャンパー抵抗14bについて接続不良を起こしにくくさせるため、第1ジャンパー抵抗14a及び第2ジャンパー抵抗14bを直交配置している。 As described above, since the LED module 10 is provided with the first jumper resistor 14a and the third jumper resistor 15a parallel to the direction of the small thermal expansion coefficient as a detour means, the LED module 60 is more susceptible to temperature cycle tests than the LED module 60. Fatal connection failure is less likely to occur in a harsh environment where thermal expansion and contraction are repeated. In other words, since the magnitude relationship of the coefficient of thermal expansion according to the direction is usually not clarified (not managed), in the LED module 10, at least one of the first jumper resistor 14a or the second jumper resistor 14b has a connection failure. The first jumper resistor 14a and the second jumper resistor 14b are arranged orthogonally in order to prevent the occurrence of

なお、LEDモジュール10では、回路基板11は、金属ベースとしており、延伸方向により熱膨張率が方向によって異なる。しかしながら、通常、LEDモジュールに含まれる回路基板は、熱伝導性が高ければ必ずしも金属ベースである必要はなく、例えば、基板材料をセラミクスとしても良い。金属ベースと同様に、セラミクスからなる回路基板でも、スルーホールが作りにくいためジャンパー用部品(抵抗)が有効になる。すなわち、セラミクスからなる回路基板でも、回路基板11と同様に縦方向と横方向で熱膨張率が異なる場合には、ジャンパー抵抗を並列接続するとともに直交配置すると、LEDモジュール10と同様に不点灯対策が可能になる。 In addition, in the LED module 10, the circuit board 11 is a metal base, and the coefficient of thermal expansion varies depending on the extending direction. Generally, however, the circuit board included in the LED module does not necessarily have to be a metal base as long as it has high thermal conductivity. For example, the substrate material may be ceramics. As with metal bases, circuit boards made of ceramics are also difficult to form through holes, so jumper parts (resistors) are effective. That is, when the coefficient of thermal expansion is different between the vertical direction and the horizontal direction of the circuit board made of ceramics as in the case of the circuit board 11, by connecting the jumper resistors in parallel and arranging them orthogonally, it is possible to prevent non-lighting as in the case of the LED module 10. becomes possible.

また、原理的には、多層配線技術を使えば、ジャンパー抵抗を不要にできる。同様に、金属又はセラミクスからなるベース部にスルーホールを形成することも可能である。このような技術を使っても、具体的な設計によってはジャンパー抵抗が必要となる場合がある。しかしながら、回路基板11のように一方の面にのみ一層構造の配線を設けるようにすると、回路基板11の構造及びその製造工程が著しく簡単化する。すなわち、このような構成の回路基板11において、本発明を適用する意義が大きくなる。 Also, in principle, jumper resistors can be eliminated by using multilayer wiring technology. Similarly, it is also possible to form through holes in the base portion made of metal or ceramics. Even with such techniques, jumper resistors may be required depending on the specific design. However, when a single-layer wiring is provided only on one surface like the circuit board 11, the structure of the circuit board 11 and its manufacturing process are significantly simplified. In other words, the significance of applying the present invention to the circuit board 11 having such a configuration increases.

また、本発明のLEDモジュールは、1本のLED列しか備えていなくても、回路基板上に駆動回路などを搭載したりするとジャンパー抵抗が必要となる場合がある。このときも、一対のジャンパー抵抗を並列接続させながら直交させると不点灯対策ができる。これに対し、LEDモジュール10には、不点灯対策と併せて調色機能が備えられている。すなわち、LEDモジュール10は、暖色で発光するLED12が第1LED列16を構成し、寒色で発光するLED13が第2LED列17を構成し、LED12とLED13が市松模様状に配置され、この結果、ジャンパー抵抗等を必要とするようになった。そして、LEDモジュール10は、この構造により、第1LED列16と第2LED列17の発光強度を調整することで発光色を調整可能とし、この際の混色性を高めることができる。 Further, even if the LED module of the present invention has only one LED row, a jumper resistor may be required when a driving circuit or the like is mounted on the circuit board. In this case, too, if a pair of jumper resistors are connected in parallel and crossed, it is possible to prevent non-lighting. On the other hand, the LED module 10 is provided with a toning function in addition to measures against non-lighting. That is, in the LED module 10, the LEDs 12 that emit warm colors constitute the first LED row 16, the LEDs 13 that emit cold colors constitute the second LED row 17, and the LEDs 12 and 13 are arranged in a checkered pattern. , jumper resistors, etc. With this structure, the LED module 10 can adjust the emission color by adjusting the emission intensity of the first LED row 16 and the second LED row 17, and can improve the color mixing property at this time.

10、60…LEDモジュール、
11…回路基板、
12、13…LED、
12a、12b、13a、13b…接続電極、
12c、13c…アノード、
12d、13d…カソード、
14a…第1ジャンパー抵抗、
14b…第2ジャンパー抵抗、
15a…第3ジャンパー抵抗、
15b…第4ジャンパー抵抗
14c~14f、15c~15f…ランド、
16…第1LED列、
17…第2LED列
16a、16b、17a、17b…電源電極、
41…封止樹脂、
42…白色反射樹脂、
43…LEDダイ、
44…サブマウント基板、
64…第5ジャンパー抵抗、
65…第6ジャンパー抵抗


10, 60...LED module,
11... circuit board,
12, 13... LEDs,
12a, 12b, 13a, 13b... connection electrodes,
12c, 13c... anode,
12d, 13d... cathode,
14a ... first jumper resistor,
14b ... second jumper resistor,
15a... third jumper resistor,
15b... fourth jumper resistor ,
14c to 14f, 15c to 15f... land,
16 ... the first LED row,
17 ... second LED row ,
16a, 16b, 17a, 17b... power electrodes,
41 ... sealing resin,
42... White reflective resin,
43 LED die,
44... submount substrate,
64 ... fifth jumper resistor,
65... Sixth jumper resistor .


Claims (5)

複数のLEDが直列接続されLED列と、
前記LED列の複数のLED間を接続するとともに両端が電源端子に接続される配線と、
前記LED列の隣り合う2つのLED間に挿入され並列接続される一対のジャンパー抵抗と、を備え、
前記一対のジャンパー抵抗は、それぞれが矩形状に形成され、各長手方向が互いに直交するように前記配線を跨いで配置されるLEDモジュール。
an LED row in which a plurality of LEDs are connected in series;
a wiring that connects between the plurality of LEDs in the LED row and has both ends connected to power supply terminals;
a pair of jumper resistors inserted between two adjacent LEDs in the LED row and connected in parallel;
In the LED module, the pair of jumper resistors are each formed in a rectangular shape, and arranged across the wiring so that their longitudinal directions are orthogonal to each other.
前記複数のLEDは、上面に前記配線が形成された回路基板上に実装され、該回路基板には金属又はセラミックが用いられる請求項1に記載のLEDモジュール。 2. The LED module according to claim 1, wherein the plurality of LEDs are mounted on a circuit board having the wiring formed thereon, and the circuit board is made of metal or ceramic. 前記回路基板の上面には1層構造の前記配線が形成されている請求項2に記載のLEDモジュール。 3. The LED module according to claim 2, wherein the wiring having a one-layer structure is formed on the upper surface of the circuit board. 前記LED列は、互いに電気的に接続しない第1LED列と第2LED列と、を備え、
前記一対のジャンパー抵抗は、前記第1LED列の隣り合う2つのLED間に挿入される第1ジャンパー抵抗及び第2ジャンパー抵抗と、前記第2LED列の隣り合う2つのLED間に挿入される第3ジャンパー抵抗及び第4ジャンパー抵抗と、を備え、
前記第1ジャンパー抵抗及び第2ジャンパー抵抗が、第2LED列を接続する前記配線を跨いで配置され、前記第3ジャンパー抵抗及び第4ジャンパー抵抗が、第1LED列を接続する前記配線を跨いで配置される請求項1に記載のLEDモジュール。
the LED array comprises a first LED array and a second LED array that are not electrically connected to each other;
The pair of jumper resistors includes a first jumper resistor and a second jumper resistor inserted between two adjacent LEDs in the first LED row, and a third jumper resistor inserted between two adjacent LEDs in the second LED row. a jumper resistor and a fourth jumper resistor;
The first jumper resistor and the second jumper resistor are arranged across the wiring connecting the second LED row, and the third jumper resistor and the fourth jumper resistor are arranged across the wiring connecting the first LED row. 2. The LED module according to claim 1, wherein the LED module is arranged at .
前記第1LED列と前記第2LED列は、発光色が異なっている請求項4に記載のLEDモジュール。 5. The LED module according to claim 4, wherein the first LED row and the second LED row have different emission colors.
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