WO2011040633A1 - 発光モジュール - Google Patents

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WO2011040633A1
WO2011040633A1 PCT/JP2010/067328 JP2010067328W WO2011040633A1 WO 2011040633 A1 WO2011040633 A1 WO 2011040633A1 JP 2010067328 W JP2010067328 W JP 2010067328W WO 2011040633 A1 WO2011040633 A1 WO 2011040633A1
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light emitting
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emitting module
light
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正志 寺内
大角　一成
隆也 草部
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三洋電機株式会社
三洋半導体株式会社
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    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting module, and more particularly to a light emitting module in which a light emitting element and a power supply circuit are integrated.
  • LEDs Semiconductor light-emitting elements typified by LEDs have a long life and high visibility, and thus have been used for traffic signals and automobile lamps. LEDs are also being adopted as indoor lighting equipment. When an LED is used in a lighting device, if one LED has insufficient brightness, a large number of LEDs are mounted on one lighting device. However, since LEDs emit a large amount of heat when emitting light, if LEDs are mounted on a mounting substrate made of a resin material that is inferior in heat dissipation, or if individual LEDs are individually packaged with resin, the heat released from the LEDs is transferred to the outside. There was a problem that the performance of the LED deteriorated early without being released well.
  • Patent Document 1 a technique for mounting an LED on an upper surface of a metal substrate made of aluminum is disclosed in order to favorably release heat generated from the LED to the outside.
  • the upper surface of the metal substrate 11 is covered with an insulating resin 13, and a light emitting element 15 (LED) is mounted on a conductive pattern 14 formed on the upper surface of the insulating resin 13. ing.
  • LED light emitting element
  • the light emitting module on which the above-described LED is mounted requires a power supply circuit for supplying DC power of a predetermined voltage to the LED.
  • this power supply circuit is prepared separately from the module on which the LED is mounted, and both of them are individually incorporated in a set such as a lighting fixture.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a small light emitting module including a light emitting element and a power supply circuit.
  • the light emitting module of the present invention includes a first substrate to which a light emitting element is fixed, and a second substrate in which a power supply circuit for supplying a current to the light emitting element is incorporated, the first substrate and the second substrate, Are connected to each other, and a gap exists between the first substrate and the second substrate.
  • the light-emitting module of the present invention includes a first substrate on which a light-emitting element that is an LED is mounted, and a second substrate in which a power supply circuit that supplies current to the LED is incorporated, and is mechanically connected between the two substrates. Is provided with a gap. In this way, even if a metal material excellent in heat conduction is used as the first substrate on which the LED is mounted, there is a gap between the first substrate and the second substrate. A large amount of heat is not conducted from the substrate to the second substrate. Therefore, since the power supply circuit incorporated in the second substrate is not adversely affected by the heat generated from the LED, deterioration and failure of the power supply circuit due to the heat generation of the LED are prevented.
  • FIG. 1A and 1B are views showing a light emitting module of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, FIG. 1B is a plan view, and FIG. 1C is a plan view.
  • 2A and 2B are diagrams showing a light-emitting module of the present invention, FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view, FIG. 2B is a cross-sectional view showing a light-emitting device to be mounted, and FIG. It is sectional drawing which shows another form.
  • FIG. 3 is a view showing a light emitting module according to another embodiment of the present invention, (A) is a plan view, (B) is a plan view seen from another direction, and (C) is an enlarged sectional view. is there.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing a light emitting module according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a plan view.
  • FIG. 5 is a view showing a light emitting module according to another embodiment of the present invention, in which (A) is a plan view and (B) is a plan view.
  • 6A and 6B are diagrams showing a light emitting module according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a plan view.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a power supply circuit and a light emitting circuit incorporated in the light emitting module of the present invention.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing the light emitting module 10
  • FIG. 1B is a plan view of the light emitting module 10 viewed from the direction D1 shown in FIG. 1A
  • FIG. It is the top view which looked at the light emitting module 10 from the direction D2 shown to 1 (A).
  • a light emitting module 10 includes a first substrate 12 having a light emitting element 18 fixed to a lower surface, and a second substrate 14 having a power circuit for supplying current to the light emitting element 18 incorporated on the upper surface. And the main.
  • the light emitting module 10 is a module in which the light emitting element 18 and the power supply circuit are integrated, and after the commercial AC power supplied from the outside is converted into DC power, the light emitting element 18 emits light with this DC power. Thus, it functions as a lighting device.
  • a specific configuration of a circuit incorporated in the light emitting module 10 will be described later with reference to FIG. Further, when the light emitting module 10 is employed in a set of a traffic light, a car lamp, etc., the lower surface of the first substrate 12 on which the light emitting element 18 is disposed is disposed so as to face the outside of the set.
  • the light emitting element 18 is an LED (Light Emitting Diode), and is mounted on the lower surface of the first substrate 12 made of a material having excellent thermal conductivity such as metal. Referring to FIG. 1B, a plurality of light emitting elements 18 are fixed to the first substrate 12 at equal intervals, and these light emitting elements 18 are connected in series. Furthermore, the light emitting element 18 has two electrodes (an anode electrode and a cathode electrode) and emits light of a predetermined color.
  • the light emitting element 18 has a configuration in which an N-type semiconductor layer and a P-type semiconductor layer are stacked on a semiconductor substrate made of GaAs, GaN, or the like.
  • the thickness of the light emitting element 18 varies depending on the color of the emitted light. For example, the thickness of the light emitting element 18 that emits red light is about 100 to 3000 ⁇ m, and the thickness of the light emitting element 18 that emits green light is about The thickness of the light-emitting element 18 that emits blue light is about 100 ⁇ m.
  • the structure of the light emitting module 10 of the present invention is excellent in heat dissipation, it is particularly effective for the light emitting element 18 (power LED) through which a current of 100 mA or more passes, for example.
  • the anode electrode and the cathode electrode are provided on the upper surface of the light emitting element 18, but these electrodes may be provided on the upper surface and the lower surface. That is, one of the anode electrode and the cathode electrode may be provided on the upper surface of the light emitting element 18, and the other of these electrodes may be provided on the lower surface of the light emitting element 18.
  • the light emitting element 18 may be fixed in a state where the LED is packaged, or the LED may be fixed in a bare chip state. A mode in which the light-emitting element 18 is mounted will be described later with reference to FIGS. 2B and 2C.
  • the first substrate 12 is a substrate on which the light emitting element 18 is mounted, and is made of a metal such as aluminum or copper in order to release heat generated from the light emitting element 18 to the outside. Referring to FIG. 1B, a conductive pattern 32 obtained by patterning a conductive foil is formed on the lower surface of the first substrate 12, and the light emitting element 18 is connected to the conductive pattern 32.
  • the second substrate 14 is an inexpensive substrate mainly made of a resin material such as an epoxy resin, and a circuit element 22 constituting a power supply circuit is fixed on the upper surface thereof.
  • a rectangular opening 26 is provided near the center of the second substrate 14. The opening 26 is formed to be slightly larger than the first substrate 12, and the first substrate 12 is accommodated inside the opening 26 in plan view.
  • the second substrate 14 has a frame shape, but other shapes may be adopted as the shape of the second substrate 14.
  • the mounting hole 11 is formed by partially penetrating the second substrate 14 in a circular shape.
  • two mounting holes 11 are provided, but the number of mounting holes 11 provided may be larger.
  • the mounting hole 11 is used when the light emitting module 10 is fixed to a lighting device or the like. Specifically, the light emitting module 10 is attached to the casing or the like of the lighting device by passing a fixing means such as a screw through the attachment hole 11 and fixing the second substrate 14. At this time, the light emitting module 10 is attached to the casing so that the portion where the light emitting element 18 is provided is exposed to the outside from the casing.
  • the heat sink 16 is formed by molding a metal such as aluminum or copper into a predetermined shape, and is fixed to the first substrate 12. Referring to FIG.
  • the lower surface of the heat sink 16 is in surface contact with the upper surface of the first substrate 12, and the upper portion of the heat sink 16 has an uneven shape to increase the surface area.
  • the heat sink 16 has an effect of improving heat dissipation, and heat generated from the light emitting element 18 is released to the outside through the first substrate 12 and the heat sink 16.
  • a conductive pattern 34 is formed on the upper surface of the second substrate 14, and a large number of circuit elements constituting the power supply circuit are fixed to the conductive pattern 34.
  • the circuit device 22 ⁇ / b> A, the capacitor 22 ⁇ / b> E, the chip element 22 ⁇ / b> C, and the transformer 22 ⁇ / b> B are fixed to the upper surface of the second substrate 14.
  • the circuit device 22A is an LSI or a discrete transistor in which a control circuit is incorporated.
  • the lead led out from the sealing resin is fixed to the conductive pattern 34 via solder.
  • the connector 22D is a plug-in type, and a commercial AC power supply is connected via the connector 22D.
  • substrate 12 are spaced apart, and a clearance gap exists between both. Therefore, even if a large amount of heat is generated by the light emitting element 18 emitting light, the heat is conducted to the first substrate 12 and hardly conducted to the second substrate 14.
  • the circuit element 22 mounted on the second substrate 14 is hardly affected by the heat generated from the light emitting element 18.
  • the first substrate 12 and the second substrate 14 are mechanically coupled via leads, and at least one of them is also electrically connected.
  • pads 28 ⁇ / b> A- 28 ⁇ / b> D are disposed on the peripheral portion of the first substrate 12, and pads 24 ⁇ / b> A- 24 ⁇ / b> D are also disposed on the peripheral portion of the opening 26 of the second substrate 14.
  • the pads 28A-28D of the first substrate 12 and the pads 24A-24D of the second substrate 14 are connected via the leads 20A-20D, respectively.
  • the leads 20A-20D are made of a metal such as copper having a thickness of about 0.5 mm and have high rigidity
  • the first substrate 12 can be mechanically coupled to the second substrate 14 via the leads 20A-20D.
  • the leads 20A and 20C not only mechanically hold the first substrate 12, but also function as connection means for electrically connecting both substrates.
  • one end of the lead 20 ⁇ / b> A is connected to the pad 28 ⁇ / b> A of the first substrate 12, and the pad 24 ⁇ / b> A is continuous with the conductive pattern 32 connected to the light emitting element 18.
  • the end portion of the lead 20 ⁇ / b> C is connected to a pad 28 ⁇ / b> C continuous with the conductive pattern 32 connected to the light emitting element 18.
  • the pads 24 ⁇ / b> A and 24 ⁇ / b> C of the second substrate are connected to the circuit element 22 disposed on the upper surface of the second substrate 14. Accordingly, the multiple light emitting elements 18 mounted on the lower surface of the first substrate 12 emit light by the current supplied from the leads 20A and 20C.
  • the leads 20B and 20D only mechanically hold the first substrate 12, and do not function as means for electrical connection.
  • one end of the lead 20 ⁇ / b> B is fixed to the pad 28 ⁇ / b> B of the first substrate 12, but the pad 28 ⁇ / b> B is a dummy pad that is not connected to the light emitting element 18.
  • one end of the lead 20D is fixed to the pad 28D of the first substrate 12, and this pad 28D is also a dummy pad.
  • the four pads 28A to 20D are arranged at the four corners together with the pads 28A and 28C. Therefore, the first substrate 12 can be stably fixed to the second substrate 14 by fixing the leads 20A-20D to these pads 28A-28D.
  • the first substrate 12 is a substrate made of a metal such as aluminum, and the lower surface of the first substrate 12 is entirely covered with an insulating layer 38 made of a resin to which a filler is added.
  • a conductive pattern 32 is formed on the lower surface of the insulating layer 38, and a part of the conductive pattern 32 forms a pad 28A.
  • the light emitting element 18 is connected to the conductive pattern 32.
  • the lower surface of the first substrate 12 excluding the electrical connection portion may be covered with a white resist. By doing so, the light emitted from the light emitting element 18 is reflected by the resist, and the light emission efficiency is improved.
  • a conductive pattern 36 is formed on the upper surface of the second substrate 14 mainly composed of a resin material such as an epoxy resin, and the circuit element 22 is connected to the conductive pattern 36.
  • a pad 24 ⁇ / b> A made of a conductive pattern is provided on the lower surface of the second substrate 14.
  • the conductive pattern 36 provided on the upper surface of the second substrate 14 and the pad 24A provided on the lower surface are connected through the second substrate 14.
  • the left end portion of the lead 20A is fixed to the pad 28A of the first substrate 12 via solder, and the right end portion is fixed to the pad 24A of the second substrate 14 via solder.
  • the light emitting element 18 mounted on the first substrate 12 and the circuit element 22 mounted on the second substrate 14 are connected via the lead 20A.
  • the light emitting element 18 is fixed to the lower surface of the first substrate 12, while the circuit element 22 and the heat sink 16 constituting the power supply circuit are the first substrate 12 or the second substrate 14. It is fixed to the upper surface. Accordingly, when the light emitting module 10 is viewed from below, only the light emitting element 18 is recognized as a component, and the circuit element 22 and the heat sink 16 are not recognized. Therefore, the appearance of the entire module is improved. Furthermore, thick electronic components such as the transformer 22B and the capacitor 22E shown in FIG.
  • the light emitting element 18 is fixed to the upper surface of the first substrate 12 in the state of the light emitting device 30 that is a resin-sealed package.
  • the light emitting device 30 seals the mounting substrate 44, the light emitting element 18 mounted on the upper surface of the mounting substrate 44, the reflection frame 40 fixed to the upper surface of the mounting substrate 44 so as to surround the light emitting element 18, and the light emitting element 18.
  • the structure includes a sealing resin 52 to be stopped and a conductive path 42 that is electrically connected to the light emitting element 18.
  • the mounting substrate 44 is made of a resin material such as glass epoxy resin or an inorganic material such as ceramic, and has a function of mechanically supporting the light emitting element 18.
  • the light emitting element 18 and the reflection frame 40 are disposed on the upper surface of the mounting substrate 44.
  • the reflection frame 40 is made of a metal such as aluminum in a frame shape, and the inner side surface is an inclined surface in which the lower part is positioned inside the upper part. Therefore, the light emitted from the side surface of the light emitting element 18 to the side is reflected upward by the inner side surface of the reflection frame 40.
  • the conductive path 42 is routed from the upper surface to the lower surface of the mounting substrate 44.
  • the conductive path 42 is electrically connected to the light emitting element 18 via the fine metal wire 48 on the upper surface of the mounting substrate 44.
  • the conductive path 42 formed on the lower surface of the mounting substrate 44 is connected to the conductive pattern 32 formed on the first substrate 12 via a bonding material 46 such as solder.
  • the light emitting element 18 is directly attached to the upper surface of the first substrate 12 in a bare chip state without being packaged.
  • the light emitting element 18 is disposed in the concave portion 54 in which the upper surface of the first substrate 12 is recessed, but other configurations may be employed.
  • the light emitting element 18 may be fixed to the upper surface of the first substrate 12 which is a flat surface, or the light emitting element 18 may be fixed to the upper surface of the island-shaped conductive pattern 32.
  • the upper surface of the first substrate 12 is covered with an insulating layer 38 made of a resin (thermoplastic resin or thermosetting resin) mixed with a filler such as Al 2 O 3 .
  • the first substrate 12 is a metal substrate made of aluminum
  • the upper and lower surfaces of the first substrate 12 are covered with oxide films 62 and 64.
  • the oxide film 62 and the insulating layer 38 are removed from the recess 54 and its peripheral portion.
  • the light emitted from the light emitting element 18 is indicated by a white arrow.
  • the light emitted from the upper surface of the light emitting element 18 is irradiated upward as it is.
  • light emitted sideways from the side surface of the light emitting element 18 is reflected upward by the side surface 66 of the recess 54.
  • the light emitting element 18 is covered with the sealing resin 58 mixed with the phosphor, the light generated from the light emitting element 18 passes through the sealing resin 58 and is emitted to the outside.
  • Two electrodes (an anode electrode and a cathode electrode) are provided on the upper surface of the light emitting element 18, and these electrodes are connected to the conductive pattern 32 via the fine metal wire 60.
  • a recess 54 is formed by recessing the upper surface of the first substrate 12, and the light emitting element 18 is fixed to the bottom surface 70 of the recess 54 via a bonding material 68. Furthermore, the bottom surface 70 and the side surface 66 of the concave portion 54 and the upper surface of the first substrate 12 in the peripheral portion thereof are covered with a coating layer 72. As a material of the covering layer 72, gold (Au) or silver (Ag) formed by plating is employed. As a result, the light emitted from the light emitting element 18 can be reflected more efficiently, and oxidation of the metal material of the first substrate 12 exposed from the recess 54 and the like is prevented.
  • Au gold
  • silver silver
  • FIG. 3A is a plan view of the light emitting module 10A viewed from the side where the light emitting element 18 is mounted
  • FIG. 3B is a plan view viewed from the opposite side
  • FIG. It is sectional drawing which expands and shows the location where a board
  • elements, a heat sink, and the like constituting the power supply circuit are not shown for simplification of the drawings. Referring to FIGS.
  • the light emitting module 10A includes a first substrate 12 and a second substrate 14 to which the light emitting element 18 is fixed, and is disposed at four corners of the first substrate 12. Both substrates are mechanically fixed via the connecting portions 74A-74D. Specifically, an opening 26 is provided near the center of the second substrate 14, and the opening 26 has a shape with four corners chamfered. By doing so, the four corners of the first substrate 12 overlap with the second substrate 14, and these portions become the connecting portions 74A-74D. Furthermore, pads 24A and 24C are arranged on the surface of the second substrate 14 near the opening 26, and these pads 24A and 24C are arranged on the upper surface of the first substrate 12 via the leads 20A and 20C.
  • the conductive pattern and the light emitting element 18 are connected. Accordingly, the leads 20A and 20C function as a path through which a current supplied to the light emitting element 18 passes. Further, pads 76A to 76D are arranged at the four corners of the first substrate 12. And the pad is similarly provided in the lower surface of the 2nd board
  • the pad 76D is disposed on the lower surface of the first substrate 12 covered with the insulating layer 38.
  • the pad 78D of the second substrate 14 is disposed at a position overlapping the pad 76D of the first substrate.
  • the lower surface of the pad 76D of the first substrate 12 and the upper surface of the pad 78D of the second substrate 14 are fixed via a bonding material such as solder.
  • solder solder
  • connection part 74A-74D the 1st board
  • the pads 76A to 76D described above are dummy pads that are not conductive.
  • two of the pads 76A to 76D may be adopted as pads through which current passes. By doing so, the leads 20A and 20C are not required, and the configuration of the entire light emitting module 10A is simplified.
  • the first substrate 12 and the second substrate 14 are connected by the bonding material fixed to the pad, but the two substrates may be bonded by other methods.
  • the first substrate 12 and the second substrate 14 may be bonded to each other at the connection portions 74A to 74D by an insulating fixing material such as an epoxy resin.
  • an insulating fixing material such as an epoxy resin.
  • the electrical connection between the first substrate 12 and the second substrate 14 may be via a lead or a conductive bonding material such as solder.
  • through-holes may be provided in both substrates at the connecting portions 74A-74D, and both the substrates may be fixed by screws that pass through the through-holes.
  • connection portions 74 ⁇ / b> A to 74 ⁇ / b> D that connect the first substrate 12 and the second substrate 14 are disposed near the middle portion of the side of the opening 26.
  • substrate 14 space apart can be lengthened, and both can be thermally insulated more suitably.
  • the light emitting module 10 ⁇ / b> C shown in FIG. 4B the light emitting module 10 ⁇ / b> C has a shape in which an intermediate portion of the opening 26 provided in the second substrate 14 is expanded outward.
  • the gap between the first substrate 12 and the second substrate 14 is increased, so that heat conduction from the first substrate 12 to the second substrate 14 is suppressed.
  • the left and right peripheral portions of the first substrate 12 overlap with the second substrate 14 on the paper surface, and the upper and lower sides of the first substrate 12 are separated from the second substrate 14. is doing.
  • the four corners of the second substrate 14 are protruded in a square shape inside, and connecting portions 74A-74D for connecting the two substrates are provided in the protruding portion. Yes.
  • the overall shape of the second substrate 14 is not a frame shape but an alphabet “I” or “a shape obtained by rotating H by 90 ° C.”.
  • the two first substrates 12 are fixed to the portion of the second substrate 14 that protrudes in both the left and right directions. Furthermore, the upper side and the lower side of each first substrate 12 overlap with the second substrate 14, and the connecting portions 74 ⁇ / b> A- 74 ⁇ / b> D are disposed in the overlapping region.
  • two second substrates 14 are prepared in a separated state, and a part of these second substrates 14 overlaps with the left and right sides of the first substrate 12. Yes.
  • a primary power supply circuit 80, a secondary power supply circuit 82, and a light emitting circuit 84 are constructed in the light emitting module 10 having the configuration shown in FIG.
  • the primary power supply circuit 80 and the secondary power supply circuit 82 are incorporated in the second substrate 14, and the light emitting circuit 84 is incorporated in the first substrate 12.
  • the transformer 22B includes a winding 104 that is an input winding (primary winding), a winding 108 that is an output winding (secondary winding), and a winding 106 that is used to detect an output voltage. And.
  • the primary power supply circuit mainly includes a rectifier circuit 86, a PFC control circuit 94, a constant voltage detection circuit 92, a waveform capture circuit 90, and the like.
  • the rectifier circuit 86 includes four diodes that are bridge-connected.
  • An AC power supply 88 is input to a connection point between a pair of diodes, and full-wave rectified power is extracted from a connection point between the other pair of diodes.
  • the full-wave rectified output is supplied to the winding 104 of the transformer 22B.
  • the PFC control circuit 94 has a function of increasing the frequency of the voltage rectified by the rectifier circuit 86. Specifically, the frequency of the power supplied from the commercial AC power supply 88 is, for example, 50 Hz and very low.
  • the constant voltage detection circuit 92 has a function of keeping the output voltage of the transformer 22B constant. Specifically, the voltage of the electric power output from the detection winding 106 and passing through the diode 100 is monitored by the constant voltage detection circuit 92.
  • the PFC control circuit 94 controls the on time and off time of the transistor 96 with respect to this voltage fluctuation, thereby keeping the output voltage of the transformer 22B constant.
  • the capacitor 98 stabilizes the output voltage from the winding 106.
  • the resistance Rc is set so that the constant voltage detection circuit 92 shuts down the PFC control circuit 94 when the output voltage shows an abnormal value. That is, the constant voltage detection circuit 92 also functions as an overvoltage protection circuit.
  • the waveform capture circuit 90 is a circuit that captures the waveform of the voltage rectified by the rectifier circuit 86. The function is as follows. First, the waveform captured by the waveform capture circuit 90 is input to the PFC control circuit 94.
  • the voltage generated by the resistor Rb connected to the source power of the transistor 96 is also input to the PFC control circuit 94. Then, the two captured waveforms are compared, and on / off of the transistor 96 is controlled based on the result of the comparison. Further, this function also functions as a protection circuit when an abnormal current flows through the transistor 96.

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Abstract

発光素子と電源回路を備えた小型の発光モジュールを提供する。発光モジュール１０は、発光素子１８が下面に固着された第１基板１２と、発光素子１８に電流を供給する電源回路が組み込まれた第２基板１４と、を主要に備えている。そして、第１基板１２と第２基板１４とは互いに機械的に連結されており、両者の間には間隙が存在する構成と成っている。更に、第１基板１２としては、発光素子１８が発光時に発生する熱を良好に外部に放出させるために金属基板が採用される。一方、電源回路が組み込まれる第２基板１４としては安価なガラスエポキシ基板が採用される。

Description

発光モジュール
　本発明は発光モジュールに関し、特に、発光素子と電源回路とが一体化された発光モジュールに関するものである。
　ＬＥＤに代表される半導体発光素子は、寿命が長く且つ視認性が高いので、交通信号機等や自動車のランプ等に使用されてきている。また、ＬＥＤは、室内の照明機器としても採用されつつある。
　ＬＥＤを照明機器に使用するときは、一つのＬＥＤで明るさが不十分な場合、１つの照明機器に多数個のＬＥＤが実装される。しかしながら、ＬＥＤは発光時に多量の熱を放出するので、放熱性に劣る樹脂材料から成る実装基板にＬＥＤを実装したり、個々のＬＥＤを個別に樹脂パッケージすると、ＬＥＤから放出された熱が外部に良好に放出されずに、ＬＥＤの性能が早期に低下してしまう問題があった。
　下記特許文献１では、ＬＥＤから発生する熱を良好に外部に放出させるために、アルミニウムから成る金属基板の上面にＬＥＤを実装する技術が開示されている。特に、特許文献１の図２を参照すると、金属基板１１の上面を絶縁性樹脂１３により被覆し、この絶縁性樹脂１３の上面に形成された導電パターン１４に発光素子１５（ＬＥＤ）を実装している。この構成により、発光素子１６から発生した熱は、導電パターン１４、絶縁性樹脂１３および金属基板１１を経由して外部に放出される。
　更に、上記したＬＥＤが実装された発光モジュールには、所定の電圧の直流電力をＬＥＤに供給するための電源回路が必要となる。通常、この電源回路は、ＬＥＤが実装されたモジュールとは別途に用意されて、両者は個別に照明器具等のセットに組み込まれていた。
特開２００６−１００７５３号公報
　しかしながら、上記した従来型の照明器具では、ＬＥＤが実装された発光装置と、このＬＥＤに電流を供給する電源回路とが別途に組み込まれていたため、照明器具を小型化することが容易ではなかった。
　また、照明器具の小型化のために、ＬＥＤと電源回路を一枚の基板上に組み込むと、発光するＬＥＤにより、電源回路を構成する回路素子が温度上昇し、誤作動する恐れがあった。特に、ＬＥＤが照明用に採用された場合、長時間に渡り連続してＬＥＤが発光するため、ＬＥＤの発熱により電源回路が加熱されて誤作動を招く危険性が大きくなる。
　本発明は、上記した問題点を鑑みてなされ、本発明の目的は、発光素子と電源回路を備えた小型の発光モジュールを提供することにある。
　本発明の発光モジュールは、発光素子が固着された第１基板と、前記発光素子に電流を供給する電源回路が組み込まれた第２基板と、を備え、前記第１基板と前記第２基板とは連結されると共に、前記第１基板と前記第２基板との間には間隙が存在することを特徴とする。
　本発明の発光モジュールは、ＬＥＤである発光素子が実装された第１基板と、ＬＥＤに電流を供給する電源回路が組み込まれた第２基板とを備え、機械的に連結される両基板の間に間隙を設けている。この様にすることで、ＬＥＤが実装される第１基板として熱伝導に優れる金属材料を採用しても、第１基板と第２基板との間には間隙が存在しているので、第１基板から第２基板には多量の熱は伝導しない。従って、第２基板に組み込まれた電源回路には、ＬＥＤから発生した熱による悪影響は及ばないので、ＬＥＤの発熱に起因した電源回路の劣化や故障が防止される。
　図１は本発明の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は平面図である。
　図２は本発明の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は拡大断面図であり、（Ｂ）は実装される発光装置を示す断面図であり、（Ｃ）は発光素子が実装される他の形態を示す断面図である。
　図３は本発明の他の形態の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は他の方向から見た平面図であり、（Ｃ）は拡大断面図である。
　図４は本発明の他の形態の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は平面図である。
　図５は本発明の他の形態の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は平面図である。
　図６は本発明の他の形態の発光モジュールを示す図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は平面図である。
　図７は本発明の発光モジュールに組み込まれる電源回路および発光回路を示す回路図である。
　図１を参照して、本形態の発光モジュール１０の構成を説明する。図１（Ａ）は発光モジュール１０を示す断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す方向Ｄ１から発光モジュール１０を見た平面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）に示す方向Ｄ２から発光モジュール１０を見た平面図である。
　図１（Ａ）を参照して、発光モジュール１０は、発光素子１８が下面に固着された第１基板１２と、発光素子１８に電流を供給する電源回路が上面に組み込まれた第２基板１４と、を主要に備えている。そして、第１基板１２と第２基板１４とは互いに機械的に連結されており、両者の間には間隙が存在する構成と成っている。
　更に、発光モジュール１０は、発光素子１８と電源回路とが一体化されたモジュールであり、外部から供給された商用交流電力を直流電力に変換した後に、この直流電力で発光素子１８が発光することで、照明装置として機能する。発光モジュール１０に組み込まれる回路の具体的な構成は、図７を参照して後述する。
　また、信号機や自動車のランプ等のセットに、発光モジュール１０が採用されるときには、発光素子１８が配置される第１基板１２の下面がセットの外側を向くように配置される。そして、ヒートシンク１６が固着される第１基板１２の上面は、セットの内側を向くように配置される。
　発光素子１８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）であり、金属等の熱伝導性に優れる材料から成る第１基板１２の下面に実装されている。図１（Ｂ）を参照すると、複数個の発光素子１８が等間隔で第１基板１２に固着されており、これらの発光素子１８は直列に接続されている。
　更に、発光素子１８は２つの電極（アノード電極、カソード電極）を有し、所定の色の光を発光させる素子である。発光素子１８は、ＧａＡｓ、ＧａＮ等なら成る半導体基板にＮ型の半導体層と、Ｐ型の半導体層が積層された構成と成っている。また、発光素子１８の具体的な大きさは、例えば、縦×横×厚み＝０．３~１．０ｍｍ×０．３~１．０ｍｍ×０．１ｍｍ程度である。更に、発光素子１８の厚みは、発光する光の色により異なり、例えば、赤色の光を発光する発光素子１８の厚みは１００~３０００μｍ程度であり、緑色の光を発光する発光素子１８の厚みは１００μｍ程度であり、青色の光を発光する発光素子１８の厚みは１００μｍ程度である。発光素子１８に電圧を印加すると、下面および側面の上部から光が発光される。ここで、本発明の発光モジュール１０の構成は、放熱性に優れているので、例えば１００ｍＡ以上の電流が通過する発光素子１８（パワーＬＥＤ）に対して特に有効である。
　また、ここでは、発光素子１８の上面にアノード電極およびカソード電極が設けられているが、上面および下面にこれらの電極が設けられても良い。即ち、アノード電極およびカソード電極の一方が発光素子１８の上面に設けられ、これらの電極の他方が発光素子１８の下面に設けられても良い。
　更にまた、発光素子１８は、ＬＥＤがパッケージ化された状態で固着されても良いし、ＬＥＤをベアチップの状態で固着されても良い。発光素子１８が実装される形態については、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）を参照して後述する。
　第１基板１２は、発光素子１８が実装される基板であり、発光素子１８から発生する熱を良好に外部に放出させるために、アルミニウムや銅等の金属から成る。図１（Ｂ）を参照すると、第１基板１２の下面には、導電箔をパターニングした導電パターン３２が形成されており、この導電パターン３２に発光素子１８が接続されている。更に、第１基板１２の４隅付近には、導電パターン３２から成るパッド２８Ａ−２８Ｄが配置されている。
　第２基板１４は、図１（Ａ）を参照して、エポキシ樹脂等の樹脂材料を主体とする安価な基板であり、その上面には電源回路を構成する回路素子２２が固着されている。図１（Ｂ）を参照すると、第２基板１４の中央部付近には四角形状の開口部２６が設けられている。この開口部２６は、第１基板１２よりも若干大きく形成されており、平面視では第１基板１２は開口部２６の内部に収納される。ここで、図１（Ｂ）を参照すると、第２基板１４は額縁形状を呈しているが、第２基板１４の形状としては他の形状が採用されても良い。
　更に、第２基板１４を部分的に円形に貫通することで取付孔１１を形成している。ここでは、２つの取付孔１１を設けているが、設けられる取付孔１１の個数は更に多数でも良い。この取付孔１１は、発光モジュール１０を、照明装置等に固定する際に用いられる。具体的には、ビス等の固定手段を取付孔１１に貫通し、第２基板１４を固定することにより、発光モジュール１０を照明装置のケーシング等に取り付ける。このとき、発光素子１８が設けられた部分が、ケーシングから外部に露出するように、発光モジュール１０はケーシングに取り付けられる。
　ヒートシンク１６は、アルミニウムや銅等の金属を所定形状に成形したものであり、第１基板１２に固定されている。図１（Ａ）を参照して、ヒートシンク１６の下面は第１基板１２の上面に面的に接触しており、ヒートシンク１６の上部は表面積を増大させるために凹凸形状とされている。ヒートシンク１６は放熱性を向上させる効果を備えており、発光素子１８から発生した熱は、第１基板１２およびヒートシンク１６を経由して外部に放出される。
　図１（Ｃ）を参照して、第２基板１４の上面には導電パターン３４が形成されており、電源回路を構成する多数の回路素子がこの導電パターン３４に固着される。具体的には、回路装置２２Ａ、コンデンサ２２Ｅ、チップ素子２２Ｃおよびトランス２２Ｂが、第２基板１４の上面に固着されている。ここで、回路装置２２Ａとは、制御回路が組み込まれたＬＳＩまたはディスクリート・トランジスタである。回路装置２２Ａでは、封止樹脂から外部に導出するリードが、半田を介して導電パターン３４に固着される。更に、コネクタ２２Ｄは差込型のものであり、商用の交流電源がこのコネクタ２２Ｄを経由して接続される。
　図１（Ｂ）を参照して、本実施の形態では、第２基板１４と第１基板１２とは離間して配置されており、両者の間には間隙が存在している。従って、発光素子１８が発光することにより多量の熱が発生しても、その熱が伝導するのは第１基板１２であり、第２基板１４には殆ど伝導しない。このことから、第２基板１４に実装された回路素子２２は、発光素子１８から発生する熱の影響を殆ど受けない。
　更に図１（Ｂ）を参照して、第１基板１２と第２基板１４とは、リードを経由して機械的に連結され、少なくとも１つは電気的にも接続されている。具体的には、第１基板１２の周辺部にはパッド２８Ａ−２８Ｄが配置されており、第２基板１４の開口部２６周辺部にもパッド２４Ａ−２４Ｄが配置されている。そして、第１基板１２のパッド２８Ａ−２８Ｄと、第２基板１４のパッド２４Ａ−２４Ｄとは、それぞれがリード２０Ａ−２０Ｄを経由して接続されている。リード２０Ａ−２０Ｄは、厚みが０．５ｍｍ程度の銅等の金属から成り剛性が高いので、リード２０Ａ−２０Ｄを介して第１基板１２を第２基板１４に機械的に連結することが可能となる。
　リード２０Ａ、２０Ｃは、第１基板１２を機械的に保持するだけではなく、両基板を電気的に接続する接続手段としても機能している。具体的には、リード２０Ａの一方の端部は、第１基板１２のパッド２８Ａに接続され、このパッド２４Ａは発光素子１８と接続する導電パターン３２と連続している。また、リード２０Ｃの端部は、発光素子１８と接続された導電パターン３２と連続するパッド２８Ｃと接続されている。更に、第２基板のパッド２４Ａ、２４Ｃは、第２基板１４の上面に配置された回路素子２２と接続されている。従って、第１基板１２の下面に実装された多数の発光素子１８は、リード２０Ａおよびリード２０Ｃから供給される電流により発光する。
　一方、リード２０Ｂ、２０Ｄは、第１基板１２を機械的に保持するのみであり、電気的に接続する手段としては機能していない。具体的には、リード２０Ｂの一端は第１基板１２のパッド２８Ｂに固着されるが、このパッド２８Ｂは発光素子１８とは接続されないダミーのパッドである。同様に、リード２０Ｄの一端は第１基板１２のパッド２８Ｄに固着されるが、このパッド２８Ｄもダミーパッドである。この様に、第１基板１２にダミーのパッド２８Ｂ、２８Ｄを設けることにより、上記したパッド２８Ａ、２８Ｃと併せて４つのパッド２８Ａ−２０Ｄが４隅に配置されることとなる。従って、これらのパッド２８Ａ−２８Ｄにリード２０Ａ−２０Ｄを固着することで、第１基板１２を安定して第２基板１４に固定することができる。
　図２（Ａ）の断面図を参照して、第１基板１２と第２基板１４とが接続される接続箇所を詳細に説明する。
　先ず、第１基板１２はアルミニウム等の金属から成る基板であり、フィラーが添加された樹脂から成る絶縁層３８により第１基板１２の下面は全面的に被覆されている。そして、絶縁層３８の下面には、導電パターン３２が形成されており、導電パターン３２の一部はパッド２８Ａを構成している。また、導電パターン３２には発光素子１８が接続される。ここで、電気的接続箇所を除いた第１基板１２の下面が、白色のレジストにより被覆されても良い。この様にすることで、発光素子１８から発光された光がレジストにより反射されて、発光の効率が向上される。
　また、エポキシ樹脂等の樹脂材料を主体とする第２基板１４の上面には導電パターン３６が形成されており、この導電パターン３６には回路素子２２が接続されている。一方、第２基板１４の下面には、導電パターンから成るパッド２４Ａが設けられている。そして、第２基板１４の上面に設けられた導電パターン３６と、下面に設けられたパッド２４Ａとは、第２基板１４を貫通して接続されている。
　リード２０Ａの左側端部は第１基板１２のパッド２８Ａに半田を介して固着されており、右側端部は半田を介して第２基板１４のパッド２４Ａに固着されている。このことにより、第１基板１２に実装された発光素子１８と、第２基板１４に実装された回路素子２２とが、リード２０Ａを経由して接続される。
　更に、図２（Ａ）を参照して、発光素子１８は第１基板１２の下面に固着される一方、電源回路を構成する回路素子２２およびヒートシンク１６は、第１基板１２または第２基板１４の上面に固着される。従って、発光モジュール１０を下方から見ると、部品としては発光素子１８のみが認識され、回路素子２２やヒートシンク１６は認識されないので、モジュール全体としての外観が良好なものとなる。更にまた、図１（Ｃ）に示すトランス２２Ｂやコンデンサ２２Ｅ等の厚い電子部品を、第２基板１４の上面に集積して配置することにより、両主面にこれらを配置した場合と比較すると、モジュール全体を薄型のものとすることができる。
　図２（Ｂ）を参照して、第１基板１２に発光素子１８が配置される構造を説明する。ここでは、発光素子１８は、樹脂封止されたパッケージである発光装置３０の状態で、第１基板１２の上面に固着されている。
　発光装置３０は、実装基板４４と、実装基板４４の上面に実装された発光素子１８と、発光素子１８を取り囲むように実装基板４４の上面に固着された反射枠４０と、発光素子１８を封止する封止樹脂５２と、発光素子１８と電気的に接続される導電路４２とを備えた構成と成っている。
　実装基板４４は、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料やセラミック等の無機物から成り、発光素子１８を機械的に支持する機能を有する。実装基板４４の上面に発光素子１８および反射枠４０が配置される。
　反射枠４０は、アルミニウム等の金属を額縁状に形成したものであり、内側の側面は上部よりも下部が内側に位置する傾斜面と成っている。従って、発光素子１８の側面から側方に発光された光は、反射枠４０の内側の側面で上方に反射される。
　導電路４２は、実装基板４４の上面から下面まで引き回されている。実装基板４４の上面において導電路４２は金属細線４８を経由して発光素子１８と電気的に接続される。そして、実装基板４４の下面に形成された導電路４２は、半田等の接合材４６を介して、第１基板１２に形成された導電パターン３２と接続されている。
　図２（Ｃ）を参照して、ここでは、発光素子１８がパッケージ化されずにベアチップの状態で、直に第１基板１２の上面に固着されている。この図では、第１基板１２の上面を窪ませた凹部５４に発光素子１８が配置されているが、他の構成も採用可能である。例えば、平坦面である第１基板１２の上面に発光素子１８が固着されても良いし、アイランド形状の導電パターン３２の上面に発光素子１８が固着されても良い。
　具体的には、第１基板１２の上面は、Ａｌ２Ｏ３等のフィラーが混入された樹脂（熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂）から成る絶縁層３８により被覆されている。また、第１基板１２がアルミニウムから成る金属基板の場合、第１基板１２の上面および下面は酸化膜６２、６４により被覆される。そして、凹部５４およびその周辺部では、酸化膜６２および絶縁層３８は除去されている。
　ここでは、発光素子１８から発光される光を白抜きの矢印で示している。発光素子１８の上面から発光された光は、そのまま上方に照射される。一方、発光素子１８の側面から側方に発光した光は、凹部５４の側面６６にて上方に反射される。更に、発光素子１８は、蛍光体が混入された封止樹脂５８により被覆されているので、発光素子１８から発生した光は、封止樹脂５８を透過して外部に発光される。
　発光素子１８の上面には、２つの電極（アノード電極、カソード電極）が設けられ、これらの電極は金属細線６０を経由して、導電パターン３２と接続される。
　また、第１基板１２の上面を凹状に窪ませることで凹部５４が形成され、この凹部５４の底面７０に発光素子１８が、接合材６８を介して固着されている。
　更に、凹部５４の底面７０、側面６６およびその周辺部の第１基板１２の上面は、被覆層７２により被覆されている。被覆層７２の材料としては、メッキ処理により形成された金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）が採用される。このことにより、発光素子１８から射出される光をより効率的に反射できると共に、凹部５４等から露出する第１基板１２の金属材料の酸化が防止される。
　次に、図３から図６を参照して、他の形態の発光モジュールを説明する。以下に説明する各発光モジュールの構成は、上記した発光モジュール１０と基本的には同一であるため、相違点を中心に説明を行い、重複する部分については説明を省く。
　図３を参照して、発光モジュール１０Ａの構成を説明する。図３（Ａ）は発光素子１８が実装される側から見た発光モジュール１０Ａの平面図であり、図３（Ｂ）はその反対側から見た平面図であり、図３（Ｃ）は両基板が接続される箇所を拡大して示す断面図である。ここで、これらの図では、電源回路を構成する素子およびヒートシンク等は、図面の簡素化のために図示していない。
　図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、発光モジュール１０Ａは、発光素子１８が固着される第１基板１２および第２基板１４から成り、第１基板１２の４隅に配置された接続部７４Ａ−７４Ｄを介して、両基板が機械的に固定されている。
　具体的には、第２基板１４の中央部付近には開口部２６が設けられるが、この開口部２６は４隅が面取りされた形状を呈している。この様にすることで、第１基板１２の４隅が第２基板１４と重畳するようになり、これらの部分が接続部７４Ａ−７４Ｄとなる。
　更に、開口部２６付近の第２基板１４の表面にはパッド２４Ａ、２４Ｃが配置されており、これらのパッド２４Ａ、２４Ｃは、リード２０Ａ、２０Ｃを経由して、第１基板１２の上面に配置された導電パターンおよび発光素子１８と接続される。従って、リード２０Ａ、２０Ｃは、発光素子１８に供給される電流が通過する経路として機能している。
　更に、第１基板１２の４隅にはパッド７６Ａ−７６Ｄが配置されている。そして、これらのパッド７６Ａ−７６Ｄに重畳する箇所の、第２基板１４の下面に同様にパッドが設けられている。そして、第１基板１２のパッド７６Ａ−７６Ｄと、第２基板１４側のパッドとは、半田等の固着材を経由して接合される。
　図３（Ｃ）を参照して、接続部７４Ｄの具体的な構成を説明する。先ず、接続部７４Ｄでは、絶縁層３８により被覆される第１基板１２の下面にパッド７６Ｄが配置されている。また、第１基板のパッド７６Ｄに重畳する箇所に、第２基板１４のパッド７８Ｄが配置されている。そして、第１基板１２のパッド７６Ｄの下面と、第２基板１４のパッド７８Ｄの上面とが、半田等の接合材を介して固着されている。この様な構成は、他の接続部７４Ａ等についても同様である。
　上記構成により、第１基板１２と第２基板１４とを半田接続により連結することができるので、この結合を強固なものとすることができる。また、この様な構成とすることで、接続部７４Ａ−７４Ｄにて、第１基板１２と第２基板１４とが部分的に接触することとなる。しかしながら、第１基板１２の外縁部の殆どは第２基板１４から離間されているので、第１基板１２からの第２基板１４への熱の伝導は抑制されている。
　ここで、発光モジュール１０Ａでは、両基板の電気的接続がリード２０Ａ、２０Ｃにより行われるので、上記した各パッド７６Ａ−７６Ｄは導通しないダミーパッドである。しかしながら、パッド７６Ａ−７６Ｄの中の２つのパッドを、電流が通過するパッドとして採用しても良い。この様にすることで、リード２０Ａ、２０Ｃが不要となり、発光モジュール１０Ａ全体の構成が簡素化される。
　更に、上記説明ではパッドに固着される接合材により第１基板１２と第２基板１４とを連結していたが、他の方法により両基板が接合されても良い。例えば、図３（Ａ）を参照して、接続部７４Ａ−７４Ｄにて、エポキシ樹脂等の絶縁性固着材により、第１基板１２と第２基板１４とを接合しても良い。この様にすることで、両基板を接合するためのパッド７６Ａ−７６Ｄが不要となる。即ち、第１基板１２と第２基板１４との電気的接続は、リードを介しても良いし、半田等の導電性接合材を介しても良い。更には、接続部７４Ａ−７４Ｄにて、両基板に貫通孔を設け、この貫通孔を貫通するビスにより両基板を固定しても良い。このことは、以下に説明する他の回路モジュールに関しても同様である。
　図４（Ａ）に示す発光モジュール１０Ｂでは、第１基板１２と第２基板１４とを連結する接続部７４Ａ−７４Ｄが、開口部２６の側辺の中間部付近に配置されている。この様にすることで、第１基板１２と第２基板１４とが離間する距離を長くして、両者をより好適に断熱することができる。
　図４（Ｂ）に示す発光モジュール１０Ｃでは、第２基板１４が備える開口部２６の中間部を外側に拡大させた形状を呈している。この様な構成によっても、第１基板１２と第２基板１４との間の間隙が増大されるので、第１基板１２から第２基板１４への熱の伝導が抑制される。
　図５（Ａ）に示す発光モジュール１０Ｄでは、紙面上に於ける、第１基板１２の左右周辺部が第２基板１４と重畳し、第１基板１２の上下側辺が第２基板１４から離間している。
　図５（Ｂ）に示す発光モジュール１０Ｅでは、第２基板１４の４隅を内側に四角形状に突出させており、この突出する部分に、両基板を接続する接続部７４Ａ−７４Ｄが設けられている。
　図６（Ａ）に示す発光モジュール１０Ｆでは、第２基板１４の全体的な形状が額縁形状ではなく、アルファベットの「Ｉ」または、「Ｈを９０℃回転させた形状」を呈している。そして、第２基板１４の左右両方向にせり出す部分に、２つの第１基板１２が固定されている。更に、各第１基板１２の上側側辺および下側側辺が第２基板１４と重畳しており、この重畳する領域に接続部７４Ａ−７４Ｄが配置されている。
　図６（Ｂ）に示す発光モジュール１０Ｇでは、２枚の第２基板１４が分離した状態で用意され、これらの第２基板１４の一部は、第１基板１２の左右両側辺と重畳している。
　図７を参照して、本形態の発光モジュール１０に組み込まれる発光回路および電源回路の具体的な構成を例示する。
　この回路図に示すように、例えば図１に構成を示すような発光モジュール１０には、１次電源回路８０と、２次電源回路８２と、発光回路８４とが構築されている。これらの回路の中でも、１次電源回路８０および２次電源回路８２は第２基板１４に組み込まれ、発光回路８４は第１基板１２に組み込まれる。また、トランス２２Ｂは、入力巻線（１次巻線）である巻線１０４と、出力巻線（２次巻線）である巻線１０８と、出力電圧を検出するために用いられる巻線１０６とを備えている。
　１次電源回路は、整流回路８６と、ＰＦＣ制御回路９４と、定電圧検出回路９２と、波形取込回路９０等を主要に備えている。整流回路８６は、ブリッジ接続された４つのダイオードを備え、一対のダイオード同士の接続点に交流電源８８が入力され、他の一対のダイオード同士の接続点から全波整流された電力が取り出される。そして、全波整流された出力は、トランス２２Ｂの巻線１０４に供給される。
　トランス２２Ｂの巻線１０４に電流が供給されると、１次電流によるエネルギーが２次側である巻線１０８に伝達され、巻線１０４と巻線１０８の比に相当する昇圧比で、巻線１０８に電圧が発生する。例えば、１００Ｖ程度の入力電圧が、２０Ｖ程度の出力電圧に降圧される。また、トランス２２Ｂの２次電圧は、ダイオード１０２により整流されて、発光素子１８に供給される。
　ＰＦＣ制御回路９４は、整流回路８６で整流された電圧の周波数を高める機能を備えている。具体的には、商用の交流電源８８から供給される電力の周波数は例えば５０Ｈｚであり非常に低い。従って、この低い周波数の電圧をそのままトランス２２Ｂで降圧しようとすると、大型のトランスが必要となり、このことが装置全体の小型化を阻んでしまう。そこでここでは、ＰＦＣ制御回路９４でトランジスタ９６を高速でスイッチングさせることにより、整流された電圧の周波数を高い周波数に変換している。このことによって、トランス２２Ｂの小型化が可能となる。
　定電圧検出回路９２は、トランス２２Ｂの出力電圧を一定に保つ機能を有する。具体的には、検出用の巻線１０６から出力されると共にダイオード１００を経由した電力の電圧は定電圧検出回路９２により監視される。そして、この電圧の変動に対して、ＰＦＣ制御回路９４でトランジスタ９６のオン時間およびオフ時間を制御することで、トランス２２Ｂの出力電圧を一定に保っている。ここで、コンデンサ９８は、巻線１０６からの出力の電圧を安定化させるものである。
　また、出力電圧が異常な値を示したときに、定電圧検出回路９２は、ＰＦＣ制御回路９４をシャットダウンするように、抵抗Ｒｃは設定してある。即ち、定電圧検出回路９２は、過電圧保護回路としても機能する。
　波形取込回路９０は、整流回路８６により整流された電圧の波形を取り込む回路である。その機能は、先ず、波形取込回路９０により取り込まれた波形はＰＦＣ制御回路９４に入力される。一方、トランジスタ９６のソース電力に接続された抵抗Ｒｂで生成された電圧もＰＦＣ制御回路９４に入力される。そして、取り込まれた２つの波形を比較して、この比較の結果に基づいてトランジスタ９６のオンオフが制御される。更に、この機能は、トランジスタ９６に異常電流が流れた場合の保護回路としても機能している。
　１０　　　発光モジュール
　１１　　　取付孔
　１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ　　　発光モジュール
　１２　　　第１基板
　１４　　　第２基板
　１６　　　ヒートシンク
　１８　　　発光素子
　２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ　　　リード
　２２　　　回路素子
　２２Ａ　　　回路装置
　２２Ｂ　　　トランス
　２２Ｃ　　　チップ素子
　２２Ｄ　　　コネクタ
　２２Ｅ　　　コンデンサ
　２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ　　　パッド
　２６　　　開口部
　２８、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ　　　パッド
　３０　　　発光装置
　３２　　　導電パターン
　３４　　　導電パターン
　３６　　　導電パターン
　３８　　　絶縁層
　４０　　　反射枠
　４２　　　導電路
　４４　　　実装基板
　４６　　　接合材
　４８　　　金属細線
　５２　　　封止樹脂
　５４　　　凹部
　５８　　　封止樹脂
　６０　　　金属細線
　６２　　　酸化膜
　６４　　　酸化膜
　６６　　　側面
　６８　　　接合材
　７０　　　底面
　７２　　　被覆層
　７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ　　　接続部
　７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ、７６Ｄ　　　パッド
　７８Ｄ　　　パッド
　８０　　　１次電源回路
　８２　　　２次電源回路
　８４　　　発光回路
　８６　　　整流回路
　８８　　　交流電源
　９０　　　波形取込回路
　９２　　　定電圧検出回路
　９４　　　ＰＦＣ制御回路
　９６　　　トランジスタ
　９８　　　コンデンサ
　１００　　　ダイオード
　１０２　　　ダイオード
　１０４　　　巻線
　１０６　　　巻線
　１０８　　　巻線

Claims (8)

  1. 　発光素子が固着された第１基板と、
    　前記発光素子に電流を供給する電源回路が組み込まれた第２基板と、を備え、
    　前記第１基板と前記第２基板とは連結されると共に、前記第１基板と前記第２基板との間には間隙が存在することを特徴とする発光モジュール。
  2. 　前記第１基板は金属を主体とする基板であり、前記第２基板は樹脂を主体とする基板であることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
  3. 　前記第１基板は第１主面と第２主面とを備え、前記第１基板の前記第１主面には、前記発光素子が固着されると共に、前記発光素子と接続された第１パッドを構成する第１導電パターンが形成され、
    　前記第２基板は第１主面と第２主面とを備え、前記第２基板の前記第１主面には前記第１基板の前記第１パッドと接続される第２パッドが形成され、前記第２基板の前記第２主面には、前記電源回路を構成する回路素子が配置されることを特徴とする請求項２記載の発光モジュール。
  4. 　前記第１基板の前記第２主面には、ヒートシンクが配置されることを特徴とする請求項３記載の発光モジュール。
  5. 　前記第１基板の前記第１主面に設けられた前記第１パッドと、前記第２基板の前記第１主面に設けられた前記第２パッドとは、リードを経由して接続され、
    　前記リードにより、前記第１基板に配置された前記発光素子と、前記第２基板に配置された前記電源回路とが接続されると共に、前記第１基板と前記第２基板とが機械的に連結されることを特徴とする請求項４記載の発光モジュール。
  6. 　前記リードには、前記第１基板に配置された前記発光素子と、前記第２基板に配置された電源回路とを接続する第１リードと、
    　前記接続には寄与せずに、前記第１基板および前記第２基板に配置されたダミーパッドに固着される第２リードと、が含まれることを特徴とする請求項５記載の発光モジュール。
  7. 　前記第２基板は、前記第１基板よりも面積が大きい開口部を備え、
    　前記第１基板は平面視で前記開口部に収納されることを特徴とする請求項６記載の発光モジュール。
  8. 　前記第１基板の４隅が機械的に前記第４基板に連結されることを特徴とする請求項７記載の発光モジュール。
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