WO2007055380A1 - Ｌｅｄランプ - Google Patents

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Tomoyuki Fukuda
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Definitions

  • the present invention relates to an LED lamp having a base defined by the IEC standard.
  • Electric lamps that are on the market today have GX53 type caps that are standardized by the IEC (International Electrotechnical Commission), such as the product name “MICRO—LYNX F” manufactured by SYLVANIA. There is a bulb-type fluorescent lamp used.
  • the IEC53 GX53 base has the advantage of being thin because its thickness is about 20 mm. The above lamp that takes advantage of this advantage is made thin by bending or joining the arc tube in a flat shape.
  • the above-mentioned commercially available bulb-type fluorescent lamp has a complicated structure of the arc tube in order to achieve a thin shape.
  • the bulb-type LED lamps sold on the market described above do not require complicated processing at the time of manufacture, unlike the arc tube of a bulb-type fluorescent lamp, but the length of the base is damaged and the total length is increased. Thinning cannot be achieved. However, the factory demanded that LED lamps be thinner than ever.
  • an object of the present invention is to provide a thin LED lamp such as a thin light bulb-type fluorescent lamp in view of the above situation.
  • the present invention provides an IEC standard GX53 type cap, An LED lamp comprising a built-in circuit board on which an LED is mounted and a cover case attached to the base so as to cover the circuit board.
  • the driver circuit for driving the LED is mounted on the surface of the circuit board opposite to the LED mounting surface, whereby the size can be further reduced. Furthermore, it is possible to further reduce the thickness even if the LED mounting form is COB.
  • the circuit board cal- cular board described above is preferable. As a result, the heat generated by the LED can be efficiently released to the circuit board.
  • the metal core is exposed on the LED mounting surface of the metal core substrate, and the LED is die-bonded directly to the metal core.
  • the metal core may be exposed on the LED mounting surface of the metal core substrate, and the submount on which the LED is mounted may be fixed to the metal core.
  • the heat capacity of the circuit board can be increased by further implementing a metal block on the driver circuit mounting surface of the circuit board. As a result, the LED junction temperature (junction temperature) during use is reduced.
  • the LED lamp can be made thinner.
  • FIG. 1A is a top view of an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a side view of an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1C is a bottom view of an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view showing components constituting the LED lamp according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded view showing a more preferred configuration example of the LED lamp of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a preferred implementation form of LED in the LED lamp of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a preferred LED mounting form in the LED lamp of the present invention.
  • FIG. 1A is a top view of the LED lamp of the present embodiment
  • FIG. 1B is a side view thereof
  • FIG. 1C is a bottom view thereof
  • Fig. 2 is an exploded view showing the components of the LED lamp shown in Fig. 1A ⁇ : LC
  • the LED lamp in the form shown in Figs. 1A to 1C and Fig. 2 uses a GX53 type base 1 of IEC standard.
  • the GX53 type base IS Japanese Industrial Standard
  • JIS C 7709 Japanese Industrial Standard
  • a circuit board 2 is incorporated in the housing of the base 1, and a plurality of LEDs 3 are mounted on the side of the circuit board 2 opposite to the base 1.
  • a driver circuit 4 for driving the LED 3 is mounted on the surface of the circuit board 2 on the base 1 side.
  • the light emitting surface cover case 5 is attached to the base 1 so as to cover the circuit board 2 on which the LED 3 and the driver circuit 4 are mounted on both sides!
  • the wiring material of the circuit board 2 on which the LED 3 is mounted has a low thermal resistance and uses copper or aluminum.
  • LED3 is implemented in white, single color such as red 'blue' green, or any combination of red * blue * green.
  • LED3 may be mounted on a substrate using a surface-mounted LED (SMD) packaged with ceramic or molded resin.
  • SMD surface-mounted LED
  • COB chip-on-board
  • FC flip chip
  • the light emitting surface cover case 5 is made of a transparent, milky white material or prism processed so that light can be extracted according to the application.
  • the use of the IEC standard GX53 type base makes it possible to reduce the thickness while maintaining versatility.
  • a conventional LED lamp using an IEC standard E12 type base has a total length of 41.5 mm, but the height (thickness) of the LED lamp of the present invention is about 24 mm as shown in FIG. 1B. Yes.
  • the LED does not require complicated processing like the arc tube of a bulb-type fluorescent lamp in order to reduce the thickness. Furthermore, the LED 3 and the LED driver circuit 4 can be directly mounted on the circuit board 2 to reduce the size. In particular, the LED3 mounting form is COB, making it possible to reduce the thickness of the lamp.
  • the thin LED lamp of the present invention preferably takes the following form in order to make the life as long as possible.
  • FIG. 3 shows a more preferable configuration example.
  • a metal core substrate (metal core printed circuit board) 6 is used as the substrate on which the bare chip LED 3 and driver circuit are mounted. This makes it possible to efficiently release the heat generated by the LED 3 to the mounting board side.
  • a metal block 7 (for example, an aluminum block) having high thermal conductivity is mounted on the driver circuit mounting surface 6a of the metal core substrate 6.
  • the mounting method is preferably high in thermal conductivity, bonded with an adhesive (for example, a heat dissipation silicone adhesive), or soldered.
  • the method of mounting the bare chip LED 3 on the metal core substrate 6 it is possible to further improve the heat dissipation by taking the form of FIG. 4 or FIG. That is, as shown in FIG. 4, a window is opened in the insulating portion 8 of the LED mounting surface 6b of the metal core substrate 6 to expose the metal core 9. Then, by mounting the bare chip LED 3 directly on the exposed metal core 9, the heat generated by the LED 3 can be released to the metal core 9 efficiently. At this time, it is desirable to fix the surface of the LED bare chip electrode to the metal core 9 with high thermal conductivity, an adhesive (for example, a heat dissipating silicone adhesive, AuSn paste), or solder.
  • an adhesive for example, a heat dissipating silicone adhesive, AuSn paste
  • fixing the submount 10 with the bare chip LED 3 mounted on the exposed metal core 9 also allows the heat generated by the LED 3 to escape to the metal core 9 efficiently. Is possible.
  • an insulating material for example, A1N having excellent thermal conductivity
  • an adhesive for example, heat dissipation silicone adhesive

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Abstract

　ＬＥＤランプの薄型化を図る。 　このＬＥＤランプは、ＩＥＣ規格のＧＸ５３型の口金と、この口金に取り付けられた、ＬＥＤを実装した基板と、この基板をカバーするように口金に取り付けられた発光面カバーケースとを備える。

Description

明 細 書
LEDランプ
技術分野
[0001] 本発明は IEC規格で規格ィ匕された口金を持つ LEDランプに関する。
背景技術
[0002] 今日、市販されて!、る電灯には、 SYLVANIA製の製品名「MICRO— LYNX F 」等のように IEC (International Electrotechnical Commission:国際電気標準会議） で規格された GX53型の口金を用いた電球形蛍光ランプがある。 IEC規格の GX53 型の口金はその厚みが 20mm程度のため薄型であるという利点がある。この利点を 活かすベぐ上記のランプは、発光管を平面状に湾曲または接合して薄型にされて いる。
[0003] 一方、市販されて!ヽる電球形ランプには発光管を使用するもの以外に、 LEDを使 用するものが知られている。電球形 LEDランプはランプ寿命が半永久的であり、また 、ダウンライトやムードランプとしての需要がある。
[0004] このような電球形 LEDランプでは、白熱電球と同じタイプの口金（ねじ形の口金）が 使用されている（特開 2000— 200512号公報参照)。例えば、市販されている東芝 ライティック（株）製の製品番号「： LED100V0. 9WE12」は、 IEC規格の E12型の口 金が使用され、ランプ全長が 41. 5mmとなっている。
[0005] 上述した市販されて!、る電球形蛍光ランプは薄型を達成するために、発光管の構 造が複雑になってしまっていた。一方、上述した巿販されている電球形 LEDランプは 製造時に、電球形蛍光ランプの発光管のように複雑な加工を必要としないが、その 口金の長さが災いして全長が長くなり、薄型化が図れない。しかし、巿場からは LED ランプにぉ 、ても薄型化が求められて 、た。
発明の開示
[0006] そこで本発明は、上記の実状に鑑み、薄型の電球形蛍光ランプのような薄型 LED ランプを提供することを目的とする。
[0007] 上記目的を達成するための本発明は、 IEC規格の GX53型の口金と、この口金に 組み込まれた、 LEDを実装した回路基板と、この回路基板を覆うように前記口金に 取り付けられたカバーケースとを備える LEDランプである。
[0008] この構成では、 IEC規格の GX53型の口金を使用したことにより、汎用性を保ったま ま薄型化が図れる。さらに、 LEDを使用することにより、薄型化のために複雑な加工 を行わずに組み立てられる。
[0009] また、上記の LEDランプにおいて、回路基板の、 LEDの実装面とは反対側の面に 、 LEDを駆動するドライバ回路を実装することにより、より小型化が図れる。さらに、 L EDの実装形態が COBであることによつても、更なる薄型化を図ることが可能である。
[0010] また、上記の回路基板カ^タルコア基板であることが好ましい。これにより、 LEDの 発熱を回路基板へ効率よく逃がすことができる。この場合、メタルコア基板の LED実 装面にメタルコアが露出しており、該メタルコアに直接、 LEDがダイボンドされている 形態が考えられる。あるいは、メタルコア基板の LED実装面にメタルコアが露出して おり、該メタルコアに、 LEDを実装したサブマウントが固定されている形態であっても よい。
[0011] さらに、上記の回路基板のドライバ回路実装面にさらに金属ブロックを実施すること により、回路基板の熱容量を増加させられる。その結果、使用時の LEDの接合部温 度 (ジャンクション温度）が低減する。
[0012] このようにメタルコア基板や金属ブロックを使用すれば、 LEDの発熱に対する放熱 性が高められ、長寿命の薄型 LEDランプとなる。
[0013] 以上のように、本発明によれば、 LEDランプの薄型化を図ることができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1A]本発明の実施形態による LEDランプの上面図である。
[図 1B]本発明の実施形態による LEDランプの側面図である。
[図 1C]本発明の実施形態による LEDランプの下面図である。
[図 2]本発明の実施形態による LEDランプを構成する部品を示す分解図である。
[図 3]本発明の LEDランプの、より好ましい構成例を示す分解図である。
[図 4]本発明の LEDランプにおける LEDの好ましい実装形態例を説明する図である [図 5]本発明の LEDランプにおける LEDの好ましい実装形態例を説明する図である 発明を実施するための最良の形態
[0015] 次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[0016] 図 1Aは本実施形態の LEDランプの上面図、図 1Bはその側面図、図 1Cはその下 面図を示す。図 2は図 1A〜： LCに示した LEDランプの構成部品を示す分解図である
[0017] 図 1A〜1C及び図 2に示される形態の LEDランプは IEC規格の GX53型の口金 1 を使用している。なお、 GX53型の口金〖お IS (日本工業規格)でも規格ィ匕されている (JIS C 7709)。また、口金 1のハウジング内には回路基板 2が組み込まれており、 回路基板 2の口金 1とは反対側面に複数の LED3が実装されている。回路基板 2の 口金 1側の面には、 LED3を駆動するドライバ回路 4が搭載されている。そして、両面 にそれぞれ LED3とドライバ回路 4が実装された回路基板 2を覆うように口金 1に発光 面カバーケース 5が取り付けられて!/、る。
[0018] LED3を実装する回路基板 2の配線材料は熱抵抗の低 、銅やアルミを用いて 、る 。 LED3は白色、赤'青 '緑などの単色、あるいは赤 *青*緑の任意の組み合わせで実 装されている。また、 LED3の実装形態は、セラミックやモールド榭脂でパッケージン グされた表面実装型 LED (SMD)を基板に実装しても良いが、ランプの更なる薄型 化のために、 LEDベアチップ (ダイ）を直接基板に実装する、いわゆる COB (チップォ ンボード)が望ましい。勿論、 FC (フリップチップ)実装でも良い。
[0019] 発光面カバーケース 5は透明色、乳白色の材料を使用したり、プリズム加工を行つ たりしたものを用いて、用途に応じた光の取り出しが可能になっている。
[0020] 上記の形態の LEDランプによれば、 IEC規格の GX53型の口金を使用したことによ り、汎用性を保ったまま薄型化が図れる。例えば、 IEC規格の E 12型の口金を使用 する従来の LEDランプは全長が 41. 5mmであるが、本発明の LEDランプの高さ（厚 さ）は図 1Bのように約 24mmになっている。
[0021] さらに、 LEDを使用することにより、薄型化するために電球形蛍光ランプの発光管 のように複雑な加工を必要としな 、。 [0022] さらに、回路基板 2上に直接 LED3や LEDドライバ回路 4を実装することで小型化 が図れる。特に、 LED3の実装形態が COBであることにより、ランプの薄型化が図れ る。
[0023] また、本発明の薄型 LEDランプは、出来る限り長寿命にするため、以下のような形 態をとるのが良い。
[0024] 図 3に、より好ましい構成例を示す。この図力 分力るように、ベアチップの LED3や ドライバ回路を実装する基板に、メタルコア基板 (メタルコアのプリント基板) 6を用い ている。これにより、 LED3の発熱を実装基板側へ効率よく逃がすことが可能となる。
[0025] さらに、メタルコア基板 6のドライバ回路実装面 6aに、熱伝導率の高い金属ブロック 7 (例えばアルミブロック）が実装されて 、る。実装方法は熱伝導率の高 、接着剤 (例 えば放熱シリコーン接着剤）による接着、またはハンダ付けが望ましい。このように金 属ブロック 7を実装すると、 LED3を実装するアセンブリの熱容量が増加するため、 L ED3のジャンクション温度を引き下げることができる。
[0026] 以上のようにメタルコア基板 6および Zまたは金属ブロック 7を用いることで放熱性 が高まり、ランプの寿命を延ばすことが可能になる。
[0027] また、メタルコア基板 6にベアチップの LED3を実装する方法に関して、図 4や図 5 の形態をとることにより、放熱性をさらに高めることが可能である。つまり、図 4に示す ように、メタルコア基板 6の LED実装面 6bの絶縁部 8に窓を開けて、メタルコア 9を露 出させる。そして、露出したメタルコア 9に直接、ベアチップの LED3を実装することに より、 LED3の発熱を効率よぐメタルコア 9に逃がすことが可能となる。この際、 LED ベアチップの電極の無 、面をメタルコア 9に熱伝導率の高 、接着剤（例えば放熱シリ コーン接着剤、 AuSnペースト）、またはハンダによって固定することが望ましい。
[0028] あるいは、図 5に示すように、露出したメタルコア 9に、ベアチップの LED3を実装し たサブマウント 10を固定することによつても、 LED3の発熱を効率よぐメタルコア 9に 逃がすことが可能である。この際、サブマウント 10の材質に絶縁性材料 (例えば熱伝 導性に優れた A1N)を用いることにより、 LED3の上面と下面に電極を有する場合で あっても実装することが可能となる。尚、サブマウント 10を固定する際、熱伝導率の高 V、接着剤による接着 (例えば放熱シリコーン接着剤）、またはハンダ付けが望ま 、。

Claims

請求の範囲
[1] IEC規格の GX53型の口金と、
前記口金に組み込まれた、 LEDを実装した回路基板と、
前記回路基板を覆うように前記口金に取り付けられたカバーケースと、を備える LE Dランプ。
[2] 前記回路基板の前記 LEDの実装面とは反対側の面に実装され、前記 LEDを駆動 するドライバ回路をさらに備えた、請求項 1に記載の LEDランプ。
[3] 前記回路基板の前記 LEDの実装面とは反対側の面に実装された金属ブロックをさ らに備えた、請求項 1または 2に記載の LEDランプ。
[4] 前記 LEDの実装形態が COBである請求項 1から 3の!、ずれかに記載の LEDラン プ。
[5] 前記回路基板力 Sメタルコア基板である請求項 1から 3の 、ずれかに記載の LEDラン プ。
[6] 前記メタルコア基板の前記 LEDの実装面にメタルコアが露出しており、該メタルコ ァに直接、前記 LEDがダイボンドされている、請求項 5に記載の LEDランプ。
[7] 前記メタルコア基板の前記 LEDの実装面にメタルコアが露出しており、該メタルコ ァに、前記 LEDを実装したサブマウントが固定されている、請求項 5に記載の LEDラ ンプ。
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