WO2013073181A1 - 発光モジュールおよびこれを用いたランプ - Google Patents

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WO2013073181A1
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light emitting
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emitting module
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PCT/JP2012/007300
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俊雄 森
郁子 青木
和之 岡野
堀内　誠
隆在 植本
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting module using a semiconductor light emitting element, and more particularly to a technique for improving heat dissipation.
  • LED Light Emitting Diode
  • the lamps described in Patent Documents 1 and 2 are a substrate, a light emitting module composed of a plurality of LED chips mounted on the substrate, a base on which the light emitting module is attached, and a part of the lamp is exposed to the outside of the lamp.
  • a housing for holding the base is provided, and the base and the housing are integrally formed. In these lamps, the heat generated in the LED chip and transmitted to the base is efficiently transmitted to the housing, so that the temperature rise of the LED chip can be suppressed.
  • These lamps generally use a light emitting module in which an LED chip is bonded to a substrate with an adhesive made of silicone resin or the like. The heat generated in the LED chip is transferred to the substrate through an adhesive made of silicone resin.
  • the lamps described in Patent Documents 1 and 2 do not improve the heat dissipation of the adhesive that bonds the LED chip and the substrate. Therefore, the heat dissipation from the LED chip to the substrate is not sufficient, and the temperature rise of the LED chip may not be sufficiently suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a light emitting module capable of improving heat dissipation of a semiconductor light emitting element.
  • a light emitting module is disposed so as to cover a substrate, a semiconductor light emitting element disposed on the main surface side of the substrate, and a semiconductor light emitting element on the main surface side of the substrate,
  • a wavelength conversion member that converts the wavelength of light emitted from the semiconductor light emitting device, and at least a part of the outer peripheral surface of the semiconductor light emitting device and the main surface of the substrate are thermally coupled to generate heat generated in the semiconductor light emitting device.
  • a heat transfer member, and the heat transfer member is made of a translucent base material and particles made of a translucent material dispersed in the base material and having a higher thermal conductivity than the base material. Composed.
  • the light-emitting module thermally couples at least a part of the outer peripheral surface of the semiconductor light-emitting element and the main surface of the substrate, and transfers heat generated in the semiconductor light-emitting element to the substrate.
  • the heat transfer member is composed of a base material having translucency and particles made of a translucent material dispersed in the base material and having a higher thermal conductivity than the base material. Compared with the case where the heat transfer member is composed only of the base material, the heat generated in the semiconductor light emitting element is efficiently transferred to the substrate through the heat transfer member, and therefore, the suppression of the temperature rise of the semiconductor light emitting element is promoted.
  • the heat transfer member is composed of a light-transmitting base material and particles made of a light-transmitting material dispersed in the base material and having a higher thermal conductivity than the base material, thereby providing a semiconductor light emitting element Since the light emitted from the light is not blocked by the heat transfer member, it is possible to suppress a decrease in the extraction efficiency of the light emitted from the semiconductor light emitting element. Furthermore, by configuring the heat transfer member from a base material and particles having a higher thermal conductivity than the base material, it is possible to improve the design flexibility of the heat transfer member.
  • Embodiment 1 shows a light-emitting module according to Embodiment 1, wherein (a) is a plan view, (b) is a view of a cross section taken along the line AA ′ in (a), as viewed from the direction of the arrow, (c ) Is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by a one-dot chain line A1 in (b), and (d) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in (a) as seen from the direction of the arrow.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a light emitting module according to a comparative example
  • (a-2) is a thermal circuit diagram for explaining the heat dissipation characteristics of the light emitting module according to the comparative example
  • (-1) is a partial cross-sectional view of the light emitting module according to Embodiment 1
  • (b-2) is a thermal circuit diagram for explaining the heat dissipation characteristics of the light emitting module according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the heat transfer path
  • FIG. 6 is a diagram for explaining optical characteristics of a heat transfer member according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining optical characteristics of a heat transfer member according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in each manufacturing process of the light-emitting module according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a light emitting module according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the thermal radiation characteristic of the heat-transfer member which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. The light emitting module which concerns on Embodiment 3 is shown, (a) is a top view, (b) is a top view of the state which removed the sealing member about the area
  • FIG. 6 is a perspective view of a lamp unit according to Embodiment 4.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a lamp unit according to Embodiment 4.
  • FIG. It is sectional drawing of the illuminating device which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification. It is a partial cross section figure of the light emitting module concerning a modification.
  • the light emitting module which concerns on a modification is shown, (a) is a top view of the state which removed the sealing member about one part, (b) is a partial cross section figure. It is a partial top view of the light emitting module which concerns on a modification. It is sectional drawing of the lamp
  • FIG. 1A is a plan view of a light emitting module 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow, and
  • FIG. 1 (c) shows the region surrounded by the alternate long and short dash line A1 in FIG. It is expanded sectional drawing.
  • the light emitting module 1 supplies power to a substrate 110, a plurality of LED chips (semiconductor light emitting elements) 120 arranged in two rows on the substrate 110, and the LED chips 120. And a sealing member 140 that collectively seals the plurality of LED chips 120 for each column. Further, as shown in FIG. 1C, the light emitting module 1 includes a die attach member 150 for bonding the LED chip 120 to the substrate 110 and heat transfer for releasing heat generated in the LED chip 120 to the substrate 110. A member 160 is provided.
  • the substrate 110 is formed in a rectangular shape in plan view, and power is supplied from the power supply circuit to the LED chip 120 at both ends in the longitudinal direction.
  • a through-hole 112 for connecting a lead wire for this purpose is formed.
  • a through hole 114 is formed in a substantially central portion of the substrate 110.
  • the substrate 110 is not limited to a rectangular shape in plan view, and may be other shapes such as an ellipse or a polygon, and may not have the through hole 112 or the through hole 114 formed therein.
  • the substrate 110 is made of, for example, a ceramic having high heat conductivity and excellent heat dissipation.
  • the substrate 110 is transparent to visible light. Therefore, even when the LED chip 120 is mounted only on one surface side in the thickness direction of the substrate 110, light emitted from the LED chip 120 is also emitted from the other surface side in the thickness direction of the substrate 110. It is possible to obtain omnidirectional light distribution characteristics.
  • alumina (Al 2 O 3 ) which is a kind of translucent ceramic having a transmittance of 96%, may be used.
  • the material of the substrate 110 is not limited to ceramics, and may be resin or glass. Moreover, a metal (for example, aluminum etc.) may be sufficient if a light distribution characteristic is not considered.
  • the LED chip 120 constitutes an element row in which 20 LED chips 120 are arranged in two rows along the longitudinal direction of the substrate 110. ing. These element arrays are provided in parallel so as to sandwich the through hole 112 in the short direction of the substrate 110. Note that the number of LED chips 120 is not limited to 20, and may be appropriately changed according to the use of the light emitting module 1, and the element row may be a single row. Alternatively, a plurality of three or more rows may be provided.
  • the LED chip 120 is a surface mount type (so-called COB type) LED.
  • the electrode (not shown) is provided in the upper surface of the LED chip 120.
  • the plurality of LED chips 120 are connected in series via metal wires 122 that electrically connect the electrodes of the LED chips 120 adjacent to each other.
  • the LED chip 120 is an LED formed of a GaN-based material that emits blue light.
  • the LED chip 120 emits light from an active layer made of a semiconductor interposed between a clad layer made of an N-type semiconductor and a clad layer made of a P-type semiconductor.
  • the LED chip 120 has a rectangular parallelepiped shape, and light emitted from the active layer of the LED chip 120 is not only from the top and bottom surfaces of the LED chip 120 but also from the four side surfaces. Radiated to the outside. That is, the light emitting surface of the LED chip 120 is an upper surface, a bottom surface, and four side surfaces. Further, the LED chip 120 generates heat as well as light.
  • the wiring pattern 130 is formed on each of both ends of the substrate 110 in the longitudinal direction.
  • the wiring pattern 130 extends along two adjacent sides of the substrate 110 from both sides of the land portion 130a disposed in the outer periphery of the through hole 112 of the substrate 110 and both sides of the land portion 130a in the short direction of the substrate 110.
  • two leg portions 130b Two element rows are arranged between the wiring patterns 130 formed at both ends in the longitudinal direction of the substrate 110.
  • the land portion 130a of each wiring pattern 130 is electrically connected to the tip end portion of the lead wire inserted through each of the through holes 112 of the substrate 110 by soldering or the like.
  • One of the two wiring patterns 130 is connected to the output terminal on the high potential side of the power supply circuit, and the other is connected to the output terminal on the low potential side of the power supply circuit.
  • the wiring pattern 130 is made of a conductive material such as silver (Ag), tungsten (W), copper (Cu), or ITO (Indium Tin Oxide).
  • the leg 130 b of each wiring pattern 130 and the LED chip 120 are electrically connected via a metal wire 124.
  • the surface of the wiring pattern is plated with nickel (Ni) / gold (Au) or the like, and the other end portion of the land portion 130a and the leg portion 130b opposite to the one end portion continuous with the land portion 130a ( A portion other than the portion where the end of the metal wire 124 is bonded may be coated with glass or the like.
  • One of the two wiring patterns 130 may be grounded.
  • the sealing member 140 is provided along the longitudinal direction of the substrate 110 so as to cover each of the two element rows.
  • the sealing member 140 is formed of a translucent resin material containing a phosphor.
  • the sealing member 140 functions as a wavelength conversion member that converts the wavelength of light emitted from the LED chip 120.
  • the translucent resin material examples include silicone resin, fluorine resin, silicone-epoxy hybrid resin, urea resin, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, polycarbonate resin, and the like.
  • the material of the sealing member 140 is not limited to a translucent resin material, and may be glass or the like mainly containing SiO 2 or the like.
  • an organic-inorganic hybrid translucent material may be used as the material of the sealing member 140. This organic-inorganic hybrid translucent body is composed of glass and resin.
  • the phosphor examples include YAG phosphor ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ), silicate phosphor ((Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ ), and nitride.
  • Phosphors ((Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu 2+ ) and oxynitride phosphors (Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu 2+ ) can be used.
  • white light is obtained by mixing the blue light emitted from each LED chip 120 and the yellow-green emitted by converting a part of the blue light by the phosphor.
  • the sealing member 140 does not necessarily contain a phosphor. Further, since the LED chip 120 is sealed with the sealing member 140, the LED chip 120 can be prevented from being deteriorated.
  • die attach member 150 is interposed between the LED chip 120 and the main surface of the substrate 110, and the LED chip 120 is attached to the substrate 110. Adhere to and fix.
  • the die attach member 150 is made of an adhesive made of a heat conductive resin having translucency such as a silicone resin. Thus, since the die attach member 150 has translucency, the light emitted from the bottom surface of the LED chip 120 is transmitted through the die attach member 150 and propagates into the substrate 110.
  • the thermal resistance of the die attach member 150 is calculated by the following equation (1).
  • RthD is the thermal resistance of the die attach member 150
  • TD is the thickness of the die attach member 150
  • SD is the cross-sectional area of the die attach member 150
  • ⁇ D is the thermal conductivity of the die attach member 150.
  • the thermal conductivity of the silicone resin is 0.15 W / m ⁇ K.
  • the thermal resistance of the die attach member 150 is about 100 (K / W).
  • the heat transfer member 160 has a function of releasing heat generated when the LED chip 120 emits light to the substrate 110. As shown in FIGS. 1C and 1D, the heat transfer member 160 is disposed in the outer peripheral region of the LED chip 120 on the substrate 110 and is in contact with the four side surfaces of the LED chip 120. And the substrate 110 are thermally coupled. This “thermally coupled” means that heat can be conducted from one to the other between the two objects to be coupled. Further, the heat transfer members 160 arranged in the outer peripheral area of each of the two adjacent LED chips 120 are not in contact with each other.
  • the heat transfer member 160 includes a light-transmitting base material and particles made of a light-transmitting material that is dispersed in the base material and has a higher thermal conductivity than the base material.
  • the heat transfer member 160 includes a composite material 162 including a silicone resin that is a light-transmitting base material and nanoparticles dispersed in the silicone resin, and microparticles 161.
  • the nanoparticles and the microparticles correspond to particles made of a translucent material having a higher thermal conductivity than the base material.
  • the composite material 162 is referred to as a nanocomposite.
  • the nanocomposite 162 plays a role of holding the microparticles 161.
  • the nanoparticle means a particle having an average particle diameter of 450 nm or less which is a wavelength of blue light
  • the microparticle 161 is an particle having an average particle diameter of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m which is larger than 660 nm which is a wavelength of red light.
  • materials for the nanoparticles and the microparticles 161 for example, ZnO, MgO, sapphire, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , TiO 2 , or ZrO 2 may be used.
  • the translucent material which comprises a nanoparticle and a microparticle excludes fluorescent material. Therefore, the wavelength of the light emitted from the LED chip 120 is not converted when passing through the heat transfer member 160.
  • the color of light emitted from the light emitting module 1 is converted by the color of light emitted from the LED chip 120 and the sealing member 140. It is determined only by the color of the light coming out. Thereby, there exists an advantage that the color of the light radiate
  • the average particle diameter of the microparticles 161 is larger than the visible light wavelength
  • the average particle diameter of the nanoparticles is the visible light wavelength. Will be smaller.
  • sapphire has a thermal conductivity of 42 (K / m ⁇ W)
  • Al 2 O 3 has a thermal conductivity of 36 (K / m ⁇ W)
  • Y 2 O 3 has a thermal conductivity of 11 ( K / m ⁇ W)
  • ZnO and MgO have a thermal conductivity of 54 (W / m ⁇ K)
  • ZrO 2 has a thermal conductivity of 3.0 (W / m ⁇ K).
  • the conductivity is higher than 0.15 (W / m ⁇ K).
  • These ceramics can be used as a material of microparticles 161 or nanoparticles that constitute a part of the heat transfer member 160.
  • the microparticle 161 may be formed from MgO and the nanoparticle may be formed from ZrO 2 .
  • MgO constituting the microparticle 161 has a higher thermal conductivity than ZrO 2 constituting the nanoparticle.
  • the microparticles 161 may be a plurality of types of particles having different average particle sizes. For example, when two types of microparticles having different average particle diameters are used, the average particle diameter of the microparticles having the smaller average particle diameter (hereinafter referred to as “small microparticles”) is larger. When the microparticles (hereinafter referred to as “large microparticles”) are closely packed in the heat transfer member 160, it is preferable that the size is not larger than the size of the gap formed between adjacent large microparticles. Thereby, since the filling rate of the microparticles 161 in the heat transfer member 160 can be increased, the heat transfer property from the LED chip 120 to the substrate 110 can be improved.
  • the average particle diameters of the microparticles 161 and the nanoparticles are measured by a measurement method using a dynamic light scattering method (for example, a measurement method using a Nanotrac-UT 151 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. as a measurement device). Then, the nanoparticles are mixed in a solvent such as an organic solvent, and the concentration of the contained nanoparticles is measured using a solution having a concentration of less than 30 wt%. This is because if the concentration of the solution is 30 wt% or more, an accurate value cannot be obtained due to the influence of multiple scattering.
  • the “average particle size” in the present specification is the result of cumulative addition of the volume of the nanoparticles from the smaller particle size to the total volume of the nanoparticles calculated from the particle size distribution obtained by measurement. This corresponds to the particle size when the cumulative volume is 50% of the total volume.
  • the average particle diameters of the microparticles 161 and the nanoparticles are measured using the results of observing the fractured surface using a scanning electron microscope (SEM) after breaking the heat transfer member 160 at an arbitrary position. Also good.
  • the number of side surfaces of the LED chip 120 with which the heat transfer member 160 contacts is not limited to four, and may be one or more and three or less.
  • the heat transfer member 160 is not limited to a member that is in contact with the entire side surface of the LED chip 120, and is, for example, a member that is in contact with a part (for example, the lower portion) of the side surface of the LED chip 120. There may be.
  • FIG. 2A-1 is a partial cross-sectional view of the light emitting module according to the comparative example
  • FIG. 2A-2 is a thermal circuit diagram for explaining the heat dissipation characteristics of the light emitting module according to the comparative example.
  • 2 (b-1) is a partial cross-sectional view of the light emitting module 1 according to the present embodiment
  • FIG. 2 (b-2) shows the heat dissipation characteristics of the light emitting module 1 according to the present embodiment. It is a thermal circuit diagram for demonstrating.
  • the heat generated by the LED chip 120 is released to the substrate 110 through the heat dissipation path (see arrow AR1 in FIG. 2A-1) via the die attach member 150. Therefore, assuming that the LED chip 120 is the heat source P, the die attach member 150 is the thermal resistance RthD, and the housing for housing the substrate 110 and the substrate 110 is the thermal resistance RthH, a thermal circuit diagram as shown in FIG. Can be represented.
  • the heat generated by the LED chip 120 is transferred to the heat dissipation path (arrow AR1 in FIG. 2 (b-1)) via the die attach member 150.
  • the heat radiation path (see arrow AR2 in FIG. 2B-1) is discharged to the substrate 110. Therefore, assuming that the LED chip 120 is a heat source P, the die attach member 150 is a thermal resistance RthD, the heat transfer member 160 is a thermal resistance Rthn, the substrate 110 and the housing for housing the substrate 110 are thermal resistance RthH, FIG.
  • Rsyn is the combined thermal resistance
  • RthD is the thermal resistance of the die attach member 150
  • Rthn is the thermal resistance of the heat transfer member 160.
  • the magnitude of the combined thermal resistance Rsync of the die attach member 150 and the heat transfer member 160 is one tenth of the magnitude of the thermal resistance RthD of the die attach member 150 alone.
  • the thermal resistance RthD of the die attach member 150 may be set to one-ninth. For example, when the thermal resistance RthD of the die attach member 150 is 100 (K / W), the thermal resistance Rthn of the heat transfer member 160 may be about 11 (K / W).
  • the heat transfer path means a path until the heat generated by the LED chip 120 is released to the substrate 110.
  • the main heat transfer path PT10 is formed by one microparticle 161. Only the microparticles 161 having higher thermal conductivity than the nanocomposite 162 are present in the heat transfer path PT10.
  • the main heat generated in the LED chip 120 is obtained.
  • the heat transfer path PT11 enters from the LED chip 120 into one microparticle 161 that contacts the side surface of the LED chip 120, and then contacts the substrate 110 through the contact portion of the two microparticles 161.
  • 161 is a path that enters the substrate 161 and reaches the substrate 110. Even in this case, only the microparticles 161 having higher thermal conductivity than the nanocomposite 162 are present in the heat transfer path PT11.
  • the microparticles 161 that are in contact with the side surfaces of the LED chip 120, the microparticles 161 that are in contact with the main surface of the substrate 110, and the two microparticles 161 are interposed.
  • the main heat transfer path PT20 is formed.
  • the heat transfer path PT10 shown in FIG. Compared with the heat transfer path PT11 shown in b), the heat resistance per unit length in the heat transfer path PT20 is increased, and the heat dissipation is reduced accordingly.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the optical characteristics of the heat transfer member according to the present embodiment.
  • the light emitted from the LED chip 120 enters the heat transfer member 160 from the side surface of the LED chip 120, propagates through the heat transfer member 160, and is emitted to the outside of the heat transfer member 160, as shown in FIG. There are ingredients to be processed.
  • the refractive index of the microparticle 161 is larger or smaller than the refractive index of the nanocomposite 162
  • light is scattered at the interface between the microparticle 161 and the nanocomposite 162 as shown in FIG.
  • the light extraction efficiency of the LED chip 120 may be reduced.
  • the nanocomposite 162 in which the nanoparticles are dispersed in the base material has a volume fraction of the nanoparticles constituting a part of the nanocomposite is 0%, the material constituting the base material alone
  • the volume fraction of the nanoparticles is 100%, it is the refractive index of the single material constituting the nanoparticles, and when the volume fraction of the nanoparticles is between 0% and 100%, We focus on the fact that the refractive index changes in proportion to the volume fraction.
  • the refractive index of the nanocomposite 162 having a volume fraction of nanoparticles of 0% is equivalent to the refractive index of 1.4 of the silicone resin alone.
  • the refractive index of the nanocomposite 162 when the volume fraction of the nanoparticles is 100% is equivalent to the refractive index 2.4 of ZrO 2 alone.
  • the refractive index of the nanocomposite 162 is a value between 1.4 and 2.4.
  • FIG. 5 (a) A straight line showing the relationship between the volume fraction of the nanoparticles composed of ZrO 2 dispersed in the nanocomposite 162 and the refractive index of the nanocomposite 162 is shown in FIG. 5 (a), and main lines such as silicone resin and ZrO 2 are shown.
  • the refractive index of the ceramic is shown in FIG.
  • the volume fraction of nanoparticles in the nanocomposite 162 so that the refractive index of the nanocomposite 162 constituting a part of the heat transfer member 160 is the same as the refractive index of MgO constituting the microparticle 161. Is set. As shown in FIG. 5B, since the refractive index of MgO is 1.72, the volume fraction of nanoparticles composed of ZrO 2 in the nanocomposite 162 may be set to about 25% (FIG. 5 ( a) See broken line).
  • the nanocomposite 162 has a property of becoming brittle when the volume fraction of the contained nanoparticles is increased.
  • the volume fraction of the nanoparticles is 80% or more, there is a high possibility that the nanocomposite 162 becomes brittle. Therefore, even if the same refractive index is obtained, it is desirable from the viewpoint of the brittleness of the nanocomposite 162 to lower the volume fraction of the nanoparticles by using nanoparticles having a large refractive index.
  • FIG. 6 shows cross-sectional views in each manufacturing process of the light emitting module 1 according to the present embodiment.
  • the LED chip 120 is disposed on one side of the substrate 110 in the thickness direction. At this time, the LED chip 120 is fixed to the substrate 110 by the die attach member 150. In the present embodiment, 20 LED chips 120 are provided.
  • a mask 1000 having a plurality of through holes 1002 formed in advance is prepared and prepared so that each of the through holes 1002 of the mask 1000 and the LED chip 120 face each other.
  • the center positions of the through holes 1002 of the mask 1000 substantially coincide with the center positions of the LED chips 120 arranged on the substrate 110.
  • the through hole 1002 has a substantially rectangular shape in plan view and is larger than the outer dimensions of the LED chip 120.
  • the substrate 110 and the mask 1000 are bonded together so that each LED chip 120 is inserted into the through hole 1002 of the mask 1000 as indicated by an arrow in FIG. At this time, a gap is formed between the side surface of the LED chip 120 and the inner wall of the through hole 1002 of the mask 1000.
  • the mask 1000 is fixed to the substrate 110 such that each through hole 1002 surrounds the LED chip 120. Note that the substrate 110 and the mask 1000 are fixed using an adhesive (not shown) having a weaker adhesive force than an adhesive formed of a silicone resin.
  • a mixed liquid 1160 composed of microparticles 161 and nanocomposites 162 serving as a base of the heat transfer member 160 is placed in the through holes 1002 of the mask 1000.
  • This mixed liquid 1160 is manufactured by first mixing and stirring nanoparticles made of ZnO 2 in a silicone resin, and then mixing and stirring microparticles 161 made of MgO.
  • the liquid mixture 1160 is sequentially filled for each through hole 1002 of the mask 1000 using a dispenser. Further, the filling volume inside the through-hole 1002 is calculated in advance so that the mixed liquid 1160 does not overflow from the through-hole 1002, and is filled with a constant filling amount using a metering nozzle. This filling volume is calculated based on the filling volume inside the through hole 1002 and the volume of the LED chip 12.
  • the heat transfer member 160 is formed by applying heat to the entire substrate 110.
  • the light-emitting module 1 is completed by selectively removing the adhesive used to fix the substrate 110 and the mask 1000 from the substrate 110.
  • the light emitting module 1 includes the heat transfer member 160 that thermally couples the side surface of the LED chip 120 and the main surface of the substrate 110 and releases heat generated in the LED chip 120 to the substrate 110.
  • the heat transfer member 160 that thermally couples the side surface of the LED chip 120 and the main surface of the substrate 110 and releases heat generated in the LED chip 120 to the substrate 110.
  • the heat transfer member 160 includes a translucent silicone resin, a nanocomposite 162 dispersed in the silicone resin and having translucency, and translucent microparticles 161, whereby an LED is formed. Since the light emitted from the chip 120 is not blocked by the heat transfer member 160, it is possible to suppress a decrease in the extraction efficiency of the light emitted from the LED chip 120.
  • the heat transfer member 160 includes a nanocomposite 162 in which nanoparticles made of ZrO 2 are dispersed in a silicone resin, and microparticles 161. Then, by changing the volume fraction of the nanoparticles in the nanocomposite 162, the refractive index of the nanocomposite 162 can be freely set so as to approach the refractive index of the microparticle 161. Thereby, since the selection range of the material used for the microparticle 161 can be expanded, the improvement of the design freedom of the heat-transfer member 160 can be aimed at.
  • ⁇ Embodiment 2> Hereinafter, the structure of the light emitting module 2 according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the light emitting module 2.
  • the light emitting module 2 has substantially the same configuration as the light emitting module 1 according to the first embodiment, and the heat transfer member 260 does not include the microparticles 161 and is configured from a single nanocomposite. This is different from the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, the heat transfer member 260 will be described.
  • symbol is attached
  • the heat transfer member 260 has a function of releasing heat generated in the LED chip 120 to the substrate 110 as in the first embodiment. As shown in FIG. 7, the heat transfer member 260 is disposed between the four side surfaces orthogonal to the main surface of the substrate 110 on the outer peripheral surface of the LED chip 120 and the main surface of the substrate 110, and the LED chip 120 and the substrate 110. And are thermally coupled.
  • the heat transfer member 260 is composed of a nanocomposite in which nanoparticles made of ZrO 2 are dispersed in a silicone resin as a base material.
  • Vd is the volume fraction of the nanoparticles
  • ⁇ m is the thermal conductivity of the nanocomposite
  • ⁇ d is the thermal conductivity of the single material constituting the nanoparticle
  • ⁇ c is the thermal conductivity of the substrate.
  • the thermal conductivity of the silicone resin is 0.15 (W / m ⁇ K), the thermal conductivity of ZnO and MgO is 54 (W / m ⁇ K), and the thermal conductivity of TiO is 8.
  • the thermal conductivity of 0 (W / m ⁇ K) and ZrO 2 is 3.0 (W / m ⁇ K). From these thermal conductivities and formula (3), the relationship between the volume fraction of nanoparticles and the thermal conductivity of nanocomposites can be represented by a curve as shown in FIG.
  • Nanocomposites have the property that brittleness increases as the volume fraction of the contained nanoparticles increases. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of the reliability of the light emitting module 2 to select a material that can obtain a higher thermal conductivity with a lower volume fraction, for example, ZnO or MgO, as the material constituting the nanoparticles.
  • the heat transfer member 260 can be disposed in contact with each of the four side surfaces that are the light emission surfaces of the LED chip 120.
  • the heat transfer member 260 is composed of a nanocomposite made of a silicone resin in which nanoparticles made of ZrO 2 are dispersed, the efficiency of extracting light emitted from the LED chip 120 is maintained, but compared to a silicone resin alone. Improvement in thermal conductivity can be achieved.
  • the heat resistance of the heat transfer member 260 may be set to 1/9 of the heat resistance of the die attach member 150.
  • the thermal resistance of the die attach member 150 when the thermal resistance of the die attach member 150 is 2 (K / W), the thermal resistance of the heat transfer member 260 may be 0.2 (K / W).
  • the cross-sectional area of the heat path passing through the die attach member 150 is Sd
  • the length is Ld
  • the thermal conductivity is ⁇ d
  • the cross-sectional area of the heat path passing through the heat transfer member 260 is Sn
  • the length is Ln.
  • the cross-sectional area of the heat path which passes the heat-transfer member 260 is twice the cross-sectional area of the heat path which passes the die-attach member 150, and the heat which passes the heat-transfer member 260 If the length of the path is four times the length of the heat path through the die attach member 150, the thermal conductivity ⁇ d of the die attach member 150 is 0.15 W / m ⁇ K, and the formula ( From the relational expression represented by 4), the thermal conductivity ⁇ n required for the nanocomposite constituting the heat transfer member 260 is 2.7 W / m ⁇ K.
  • the base material of the nanocomposite is a silicone resin
  • the volume fraction of the nanoparticles is about 60%
  • the material to form the nanoparticles is TiO
  • the volume fraction of the nanoparticles is about 71% to form the nanoparticles.
  • the material is ZrO 2
  • the volume fraction of nanoparticles is about 95%. From the viewpoint of the brittleness of the nanocomposite described above, ZnO and MgO are advantageous as materials for forming the nanoparticles.
  • FIG. 9 shows a light emitting module according to the present embodiment, where (a) is a plan view, and (b) is a plan view in a state where a sealing member is removed from a region surrounded by an alternate long and short dash line A2 in (a). (C) is a partial cross-sectional view.
  • the light emitting module 1001 includes a substrate 1110, a plurality of LED chips 120, a sealing member 1140, and a plurality of LED chips 120 arranged in the outer peripheral region of each of the plurality of LED chips 120.
  • the heat transfer member 160 is provided.
  • the substrate 1110 is formed in a rectangular plate shape, a wiring pattern is formed on one surface, and an annular frame body 1118 in a plan view is disposed at a substantially central portion of the one surface.
  • the wiring pattern includes an electrode pad 1130a for receiving power from an external power source and a land portion 1130b for electrically connecting two adjacent LED chips 120 to each other.
  • the land portion 1130b is disposed between two LED chips 120 adjacent in the column direction (vertical direction in FIG. 9A) in the region inside the frame body 1118 on the main surface side of the substrate 1110.
  • the substrate 1110 is constituted by a member having a two-layer structure in which an insulating layer made of a ceramic substrate or a heat conductive resin is formed on a plate made of a metal material such as aluminum.
  • the plurality of LED chips 120 are arranged in a matrix on the main surface side of the substrate 1110, and form a substantially circular outline as a whole.
  • the arrangement of the plurality of LED chips 120 is not limited to the arrangement shown in FIG.
  • the LED chips 120 are covered with a heat transfer member 160 and a sealing member 1140 provided inside the frame 1118. As shown in FIGS. 9B and 9C, the electrode provided on the upper surface of the LED chip 120 and the land portion 1130 b are electrically connected via a metal wire 1122. The two LED chips 120 adjacent to each other are electrically connected to each other via a land portion 1130b disposed at a position corresponding to the two LED chips 120 and two metal wires 1122. Further, the heat transfer member 160 is arranged so as not to cover the electrodes of the LED chip 120, the land portion 1130b constituting the part of the wiring pattern, and the metal wire 1122.
  • FIG. 10A is a perspective view of the lamp 100
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the lamp 100.
  • the lamp 100 includes a light emitting module 1 that is a light source, a translucent globe 10, a base 30 that receives power, a stem 40, a support member 50, and a housing. 60 and a pair of lead wires 70a and 70b. Further, as shown in FIG. 10B, the lamp 100 includes a power supply circuit 80 housed in the housing 60.
  • the light emitting module 1 serves as a light source of the lamp 100 and is disposed in the globe 10 as shown in FIG. Specifically, the light emitting module 1 is disposed at a substantially central portion of the spherical portion in the globe 10. As described above, the light emitting module 1 is arranged at substantially the center position of the spherical portion of the globe 10, whereby the lamp 100 can obtain an omnidirectional light distribution characteristic approximate to that of an incandescent bulb using a conventional filament coil. it can.
  • the light emitting module 1 receives power supply from the power supply circuit 80 via the two lead wires 70a and 70b.
  • the leading ends of the two lead wires 70a and 70b are inserted through the through holes 112 penetrating the both ends in the longitudinal direction of the light emitting module 1, It is electrically connected to the wiring pattern 130 via the solder 90.
  • the globe 10 has a shape in which one is closed in a spherical shape and the other has an opening. That is, the globe 10 has a shape in which a part of a hollow sphere is narrowed while extending in a direction away from the center of the sphere, and an opening is formed at a position away from the center of the sphere.
  • the shape of the globe 10 in the present embodiment is an A shape (JIS C7710) similar to a general incandescent bulb.
  • the globe 10 is made of a translucent material such as silica glass that is transparent to visible light.
  • the shape of the globe 10 is not necessarily A-shaped.
  • the shape of the globe 10 may be a G shape or an E shape.
  • the globe 10 does not necessarily need to be transparent to visible light, and may be subjected to a diffusion treatment, for example, by applying silica to form a milky white diffusion film. Moreover, it may be colored in red or yellow, or may be provided with a pattern or picture, or a reflective film or the like may be provided on the base side of the light source like a reflex light bulb.
  • the material of the globe 10 is not necessarily silica glass, and may be a transparent resin such as acrylic.
  • the base 30 is for receiving power supplied from an external power source (not shown) to the power supply circuit 80.
  • the power received by the base 30 is the power line 82a, 82b is supplied to the power supply circuit 80.
  • the base 30 has a bottomed cylindrical shape, and a male screw portion 32 is formed on the outer peripheral surface to be screwed into a socket (not shown) of a lighting fixture. Yes. Further, as shown in FIG. 10B, a female screw portion 34 that is screwed to the housing 60 is formed on the inner peripheral surface of the base 30.
  • the base 30 is made of a conductive material such as metal.
  • the base 30 is an E26 type base.
  • the base 30 does not necessarily have to be an E26 type base, and may be a base having a different size such as an E17 type.
  • the base 30 is not necessarily a screw-type base, and may be a base having a different shape such as a plug-in type.
  • the stem 40 is for holding the light emitting module 1, and as shown in FIG. 10A, the stem 40 has a substantially rod-like shape, from the vicinity of the opening of the globe 10 toward the inside of the globe 10. It is extended. Further, as shown in FIG. 10B, the stem 40 has a flat portion 41a for mounting the light emitting module 1 on one end portion 40a disposed inside the globe 10 in the longitudinal direction. A convex portion 41b that protrudes in the extending direction of the stem 40 is provided at a substantially central portion of 41a.
  • the light emitting module 1 is fixed to the one end portion 40 a of the stem 40 in a state where the convex portion 41 b is inserted into the through hole 114 provided through the substrate 110.
  • the surface opposite to the surface on which the LED chip 120 is mounted on the substrate 110 of the light emitting module 1 is in contact with the flat portion 41 a of the one end portion 40 a of the stem 40.
  • the stem 40 is made of a metal material such as aluminum having a relatively high thermal conductivity.
  • the material forming the stem 40 is not limited to a metal material, and may be a material having a relatively high thermal conductivity such as ceramics.
  • the stem 40 is formed of a material having a relatively large thermal conductivity, so that heat generated in the light emitting module 1 can easily escape to the base 30 and the globe 10 through the stem 40. As a result, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency and a decrease in lifetime of the LED chip 120 due to a temperature rise.
  • the other end portion 40b in the longitudinal direction of the stem 40 is formed in a substantially truncated cone shape, and two insertion holes 40b1 for inserting the lead wires 70a and 70b are inserted into the other end portion 40b. 40b2 is formed.
  • the substrate 110 and the stem 40 of the light emitting module 1 are fixed by an adhesive (not shown) made of silicone resin.
  • an adhesive agent you may use what consists of material which made heat conductivity high, for example by disperse
  • the support member 50 is disposed so as to close the opening of the globe 10.
  • the support member 50 is fixed in a state of being fitted to the housing 60.
  • a stem 40 is fixed to the support member 50 on the globe 10 side.
  • the support member 50 and the stem 40 are fixed by screws.
  • the support member 50 has a substantially disk shape, and its peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the housing 60.
  • a through hole 52 for inserting the lead wires 70a and 70b is formed in a substantially central portion of the support member 50. As shown in FIG.
  • the lead wires 70a and 70b led out from the power supply circuit 80 are inserted through the through holes 52 of the support member 50 and the insertion holes 40b1 and 40b2 formed in the other end portion 40b of the stem 40. It extends to the light emitting module 1 and is electrically connected to the wiring pattern 130 of the light emitting module 1.
  • a stepped portion 52a is formed in the peripheral portion of the support member 50, and the opening end of the globe 10 is in contact with the stepped portion 52a. Further, in the stepped portion 52a, the supporting member 50, the housing 60, and the opening end of the globe 10 are fixed by an adhesive poured into a gap formed between the stepped portion 52a and the peripheral wall of the housing 60.
  • the support member 50 is made of a metal material such as aluminum.
  • a material which forms the supporting member 50 it is not restricted to a metal material, For example, ceramics etc. may be sufficient.
  • globe 10 you may consist of material which disperse
  • the support member 50 is made of a material having high thermal conductivity, the heat conducted from the light emitting module 1 to the stem 40 is efficiently conducted to the support member 50. Further, since the support member 50 is connected to the globe 10, the heat conducted to the support member 50 is conducted to the globe 10 and released from the outer surface of the globe 10 to the atmosphere. As a result, it is possible to suppress a decrease in light emission efficiency and a decrease in lifetime of the LED chip 120 due to a temperature rise. Further, since the support member 50 is also connected to the housing 60, the heat of the light emitting module 1 conducted to the support member 50 is also released into the atmosphere from the outer surface of the housing 60.
  • the housing 60 is made of a non-conductive resin material, insulates the stem 40 and the base 30 and houses the power supply circuit 80.
  • the non-conductive resin material include polybutylene terephthalate (PBT) containing glass fiber.
  • the housing 60 includes a cylindrical main portion 61 disposed on the stem 40 side, and a cylindrical base attachment portion 62 that is continuous with the main portion 61 and into which the base 30 is fitted. It consists of.
  • the main portion 61 has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the support member 50. In a state where the support member 50 is fitted and fixed inside the main portion 61, a part of the inner peripheral surface of the main portion 61 is in contact with the peripheral surface of the support member 50. Here, since the outer surface of the main portion 61 is exposed to the outside air, the heat conducted to the housing 60 is mainly released from the main portion 61.
  • the base attachment portion 62 has a male screw portion 64 that can be screwed with the female screw portion 34 formed on the inner peripheral surface of the base 30 on the outer peripheral surface thereof. Then, when the female screw portion 34 of the base 30 is screwed to the male screw portion 64, the base 30 is fitted on the base mounting portion 62, and the outer peripheral surface of the base mounting portion 62 contacts the base 30. The heat conducted to the housing 60 is also conducted to the base 30 via the base mounting portion 62 and is released from the outer surface of the base 30.
  • the power supply circuit 80 is a circuit for supplying power to the light emitting module 1 and is housed in the housing 60.
  • the power supply circuit 80 includes a plurality of circuit elements 80a and a circuit board 80b on which the circuit elements 80a are mounted.
  • the power supply circuit 80 converts the AC power received from the base 30 into DC power, and supplies the DC power to the light emitting module 1 via the two lead wires 70a and 70b.
  • a lamp (hereinafter, referred to as “lamp unit”) 2001 including the light emitting module 1001 according to Embodiment 3 will be described.
  • FIG. 11 is a perspective view of the lamp according to the present embodiment
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of the lamp unit 2001.
  • the lamp unit 2001 incorporates the light emitting module 1001 according to Embodiment 1 as a light source.
  • the lamp unit 2001 includes a base 2020, a holder 2030, a decorative cover 2040, a cover 2050, a cover pressing member 2060, a wiring member 2070, and the like.
  • the base 2020 has a disc shape and has a mounting portion 2021 at the center on the upper surface side, and the light emitting module 1001 is mounted on the mounting portion 2021.
  • screw holes 2022 for screwing assembly screws 2035 for fixing the holder 2030 are provided on both sides of the mounting portion 2021.
  • An insertion hole 2023, a boss hole 2024, and a notch 2025 are provided in the peripheral portion of the base 2020. The roles of the insertion hole 2023, the boss hole 2024, and the notch 2025 will be described later.
  • the base 2020 is made of a metal material such as aluminum die cast.
  • the holder 2030 has a bottomed cylindrical shape, and includes a disc-shaped presser plate portion 2031 and a cylindrical peripheral wall portion 2032 that extends from the periphery of the presser plate portion 2031 toward the base 2020 side.
  • the light emitting module 1001 is fixed to the base 2020 by pressing the light emitting module 1001 against the mounting portion 2021 with the pressing plate 2031.
  • a window hole 2033 for exposing the sealing member 1140 of the light emitting module 1001 is provided at the center of the pressing plate portion 2031.
  • an opening 2034 that communicates with the window hole 2033 is formed in the peripheral portion of the presser plate portion 2031.
  • the opening 2034 is for preventing the lead wire 2071 connected to the light emitting module 1001 from interfering with the holder 2030.
  • an insertion hole 2036 through which the assembly screw 2035 is inserted is provided at a position corresponding to the screw hole 2022 of the base 2020 in the peripheral portion of the holding plate portion 2031 of the holder 2030.
  • the light emitting module 1001 is sandwiched between the base 2020 and the holder 2030 in a state where the sealing member 1140 of the light emitting module 1001 is exposed from the window hole 2033 of the holder 2030.
  • the assembly screw 2035 is inserted into the insertion hole 2036 from the side opposite to the base 2020 side of the presser plate portion 2031 and screwed into the screw hole 2022 of the base 2020.
  • the holder 2030 is attached to the base 2020.
  • the decorative cover 2040 has an annular shape and is disposed between the holder 2030 and the cover 2050 and covers and hides the lead wire 2071 exposed from the opening 2034, the assembly screw 2035, and the like.
  • a window hole 2041 for exposing the sealing member 1140 of the light emitting module 1001 is formed at the center of the decorative cover 2040.
  • the decorative cover 2040 is made of a non-translucent material such as a white opaque resin.
  • the cover 2050 is formed in a substantially dome shape, and includes a main body portion 2051 that covers the sealing member 1140 and an outer flange portion 2052 that extends outward from the peripheral edge portion of the main body portion 2051. 2052 is fixed to the base 2020.
  • the cover 2050 is made of a translucent material such as silicone resin, acrylic resin, or glass, for example, and light emitted from the sealing member 1140 passes through the cover 2050 and is taken out of the lamp unit 2001. .
  • the cover pressing member 2060 is made of a non-translucent material such as a metal material such as aluminum or a white opaque resin, and has a circular plate shape so as not to block light emitted from the main body portion 2051 of the cover 2050. Yes.
  • the outer flange portion 2052 of the cover 2050 is sandwiched and fixed between the cover pressing member 2060 and the base 2020.
  • the cover pressing member 2060 is provided with a columnar boss 2061 protruding toward the base 2020 side.
  • a semicircular cutout 2053 for avoiding the boss 2061 is formed at a position corresponding to the boss 2061 in the outer flange portion 2052 of the cover 2050.
  • a boss hole 2024 for inserting the boss 2061 is formed at a position corresponding to the boss 2061 on the peripheral edge of the base 2020.
  • Semi-circular cutouts 2054 and 2062 are formed at positions corresponding to the insertion hole 2023 of the base 2020 in the outer flange portion 2052 of the cover 2050 and the peripheral edge portion of the cover pressing member 2060. A mounting screw (not shown) to be inserted does not hit the cover pressing member 2060 or the cover 2050.
  • the wiring member 2070 has a pair of lead wires 2071 electrically connected to the light emitting module 1001, and a connector 2072 is provided at the end of the lead wire 2071 opposite to the side connected to the light emitting module 1001. It is attached.
  • the lead wire 2071 of the wiring member 2070 connected to the light emitting module 1001 is led out of the lamp unit 2001 through the notch 2025 of the base 2020.
  • the lighting device 3001 is a downlight that is attached so as to be embedded in the ceiling C, and includes a fixture 3003, a circuit unit 3004, a dimming unit 3005, and the lamp unit 2001 described in the fifth embodiment.
  • the appliance 3003 includes a lamp housing part 3003a, a circuit housing part 3003b, and an outer casing part 30033c.
  • the instrument 3003 is made of a metal material such as aluminum die cast, for example.
  • the lamp housing portion 3003a has a bottomed cylindrical shape, and the lamp unit 2001 is detachably attached therein.
  • the circuit housing part 3003b extends on the bottom side of the lamp housing part 3003a, and the circuit unit 3004 is housed therein.
  • the outer collar portion 3003c is annular and extends outward from the opening of the lamp housing portion 3003a.
  • the lamp housing portion 3003a and the circuit housing portion 3003b are embedded in the embedded hole C1 penetrating the ceiling C, and the outer flange portion 3003c abuts on the peripheral portion of the embedded hole C1 on the lower surface C2 of the ceiling C. In this state, it is attached to the ceiling C by, for example, an attachment screw (not shown).
  • the circuit unit 3004 is for lighting the lamp unit 2001, and has a power supply line 3004a electrically connected to the lamp unit 2001, and a lead wire 2071 of the lamp unit 2001 is provided at the tip of the power supply line 3004a.
  • a connector 3004b that is detachably connected to the connector 2072 is attached.
  • the lamp unit 2001 and the circuit unit 3004 are separately unitized, but a circuit corresponding to the circuit unit 3004 may be built in the lamp unit.
  • the dimming unit 3005 is for the user to set the color temperature of the illumination light of the lamp unit 2001.
  • the dimming unit 3005 is electrically connected to the circuit unit 3004 and receives a dimming signal in response to a user operation. Output to the circuit unit 3004.
  • the example of the lighting device 3001 including the lamp unit 2001 described in the fifth embodiment has been described.
  • the lighting device according to the present invention is not limited to this example.
  • a lighting device including the lamp 100 described in the fourth embodiment may be used.
  • the example in which the heat transfer member 160 is in contact with only the side surface of the LED chip 120 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the heat transfer member 360 has a surface (upper surface) opposite to the surface (bottom surface) on the die attach member 150 side of the LED chip 120 in addition to the side surface. It may be disposed so as to cover the upper surface of the LED chip 120.
  • region of each two adjacent LED chips 120 demonstrated the example which is not mutually touching, it is limited to this. Instead, for example, the heat transfer members 160 arranged in the outer peripheral area of each of the two adjacent LED chips 120 may be in contact with each other.
  • the region where the LED chip 120 and the like are disposed between the substrate 110 and the sealing member 140a is filled with the heat transfer member 360a. Also good.
  • the die attach member 350 may be made of an adhesive including microparticles 351 and nanocomposites 352.
  • the sealing member 440 has a hollow structure, and a gap is formed between the inner peripheral surface of the sealing member 440 and the LED chip 120 and the heat transfer member 160. May be formed.
  • a surface mounted LED 520 may be used.
  • the LED 520 includes a package 542 formed of a light-transmitting material such as PCA, an LED chip 120 mounted using a connecting member 544 made of solder or the like inside the package 542, and a seal that seals the inside of the package 542.
  • a stop member 540 In this case, as shown in FIG. 16B, the heat transfer member 560 is in contact with the side surface of the package 542, and the heat conducted from the LED chip 120 to the package 542 passes through the heat transfer member 560 and the die attach member 550.
  • the heat transfer member 560 includes microparticles 561 and nanocomposites 562.
  • the package 842 may be fixed by a die attach member 150 and a heat transfer member 160 and sealed by a sealing member 840.
  • the package 842 is fixed to the substrate 110 with an adhesive 750.
  • the present invention is not limited to this.
  • the portion may cover the land portion 1130b.
  • FIGS. 18A and 18B and FIG. 19 are partial cross-sectional views of the light emitting modules 8a, 8b, and 8c according to the present modification.
  • the electrode portion of the LED chip 120 is not covered with the heat transfer member 160a, and a part of the heat transfer member 160a is covered with the land portion 1130b.
  • the heat generated in the LED chip 120 can be released to the substrate 1110 side via the land portion 1130b having good thermal conductivity.
  • the electrode portion of the LED chip 120 is covered with the heat transfer member 160b, and the land portion 1130b is not covered with the heat transfer member 160b.
  • the heat generated in the LED chip 120 can be released from the electrode portion of the LED chip 120 to the substrate 1110 side via the heat transfer member 160b.
  • both the electrode portion of the LED chip 120 and the land portion 1130b are covered with the heat transfer member 160c.
  • the step part 163c is provided in a part of outer peripheral surface of the heat-transfer member 160c.
  • the heat generated in the LED chip 120 can be released to the substrate 1110 side via the land portion 1130b having good thermal conductivity, and also from the electrode portion of the LED chip 120 via the heat transfer member 160c. Can be discharged to the substrate 1110 side.
  • the size of the portion of the metal wire 1122 embedded in the heat transfer member 160c is reduced by providing the step 163c on a part of the outer peripheral surface of the heat transfer member 160c.
  • FIG. 20A shows a plan view of the light emitting module 1002 according to this modification in a state where the sealing member 1140 is removed from a part of the region
  • FIG. 20B shows a partial cross-sectional view.
  • the plan view of the entire light emitting module 1002 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 9A described in the third embodiment. Further, the same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the heat transfer member 460 collectively covers the outer peripheral regions of the plurality of LED chips 120 on the substrate 1110 and the upper surfaces of the plurality of LED chips 120 in a lump.
  • the heat generated in the LED chip 120 can be released to the substrate 1110 side via the land portion 1130b with good thermal conductivity, and also from the electrode portion of the LED chip 120 via the heat transfer member 460. Can be discharged to the substrate 1110 side.
  • the material (mixed solution of nanocomposite and microparticles) that becomes the basis of the heat transfer member 460 is applied to the entire surface of the substrate 1110 where the plurality of LED chips 120 are disposed. Since it is good, manufacture can be facilitated as compared with the light emitting module 1001 described in Embodiment 3.
  • the plan view of the entire light emitting modules 1003, 1004, and 1005 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 9A described in the third embodiment. Further, the same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the heat transfer member 660 is formed in a strip shape, and all the outer peripheral regions of each of the plurality of LED chips 120 arranged in a row in the row direction on the main surface side of the substrate 1110. Are disposed so as to cover the region including the upper surface of the plurality of LED chips 120. That is, the heat transfer member 660 collectively covers the outer peripheral area of each of the plurality of LEDs 120 and the upper surface of the plurality of LEDs 120 in units of rows. Accordingly, the heat transfer member 660 is disposed so as to cover the electrode portion of the LED chip 120 and not cover the land portion 130b.
  • the material (mixed solution of nanocomposite and microparticles) that forms the basis of the heat transfer member 660 may be simply applied in a band shape to the region on the substrate 1110 where the plurality of LED chips 120 are disposed. Therefore, manufacture can be facilitated as compared with the case where the LED chips 120 are individually applied as in the light emitting module 1001 described in the third embodiment.
  • the heat generated in the LED chip 120 is also released from the electrode portion of the LED chip 120 to the substrate 1110 side via the heat transfer member 160b. It is possible to suppress a decrease in luminous efficiency.
  • the size of the portion of the metal wire 1122 embedded in the heat transfer member 660 is smaller than that of the configuration shown in FIG.
  • the light emitting module 1004 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 21A, but the heat transfer member 760 does not cover the electrode portion of the LED chip 120 and the land portion 130b.
  • positioned so that it may cover differs from the structure shown to Fig.21 (a).
  • the heat transfer member 760 is disposed so as to cover a strip-shaped region extending along the direction in which the plurality of LED chips 120 between two adjacent rows are arranged.
  • the heat generated in the LED chip 120 is released to the substrate 1110 side through the land portion 1130b having good thermal conductivity, and accordingly, the light emission efficiency of the LED chip 120 is reduced due to the improved heat dissipation. Can be suppressed.
  • the size of the portion of the metal wire 1122 embedded in the heat transfer member 760 is smaller than that of the configuration shown in FIG.
  • the heat transfer member 860 has outer peripheries positioned on both sides in the row direction of the plurality of semiconductor light emitting elements arranged in a line in the column direction on the main surface side of the substrate 1110. It arrange
  • the heat transfer member 860 is disposed so as not to cover the electrode portion of the LED chip 120, the land portion 130 b, and the metal wire 1122.
  • the material (mixed solution of nanocomposite and microparticles) that is the basis of the heat transfer member 860 only needs to be applied in a band shape to the region on the substrate 1110 where the plurality of LED chips 120 are disposed. Therefore, manufacture can be facilitated as compared with the case where the LED chips 120 are individually applied as in the light emitting module 1001 described in the third embodiment.
  • the metal wire 1122 is not covered with the heat transfer member 860. Therefore, in the manufacturing process of the light emitting module 1003, the thermal contraction of the heat transfer member 860 during the heat curing of the heat transfer member 860 does not affect the metal wire 1122. It is possible to further suppress the occurrence of defects.
  • the lamp 102 includes a light emitting module 7 having a sealing member 740 that does not contain a phosphor, and a wavelength conversion member 12 containing a phosphor on the inner peripheral surface of the globe 10. May be.
  • the same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the sealing member includes the phosphor and functions as the wavelength conversion member.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the phosphor is not contained in the sealing member may be used. According to this configuration, the sealing member does not function as a wavelength conversion member, and light emitted from the LED chip is not converted by the sealing member, and is directly emitted to the outside of the sealing member.

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Abstract

　発光モジュール１は、基板１１０と、基板１１０の主面側に配置されたＬＥＤチップ１２０と、基板１１０の主面側にＬＥＤチップ１２０を覆うように配置されＬＥＤチップ１２０から放出される光の波長を変換する封止部材１４０と、ＬＥＤチップ１２０の側面と基板１１０の主面とを熱的に結合しＬＥＤチップ１２０で発生する熱を基板１１０に放出する伝熱部材１６０とを備える。そして、伝熱部材１６０は、シリコーン樹脂と、当該シリコーン樹脂に分散され且つ当該シリコーン樹脂よりも熱伝導率が高いＺｒＯ2からなるナノ粒子とＭｇＯからなるマイクロ粒子１６１とから構成される。

Description

発光モジュールおよびこれを用いたランプ
　本発明は、半導体発光素子を用いた発光モジュールに関し、特に、放熱性を向上する技術に関する。
　近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ等の半導体発光素子は、白熱電球またはハロゲン電球に比べて高効率且つ長寿命であることから、ランプ用の新しい光源として期待されている。このＬＥＤチップは、その温度が上昇すると光出力が低下してしまう。従って、このＬＥＤチップを用いたランプでは、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制することが重要である。
　そこで、従来からＬＥＤチップの温度上昇の抑制を図ったランプが提案されている（特許文献１，２参照）。
　特許文献１，２に記載されたランプは、基板と基板に実装された複数のＬＥＤチップからなる発光モジュールと、当該発光モジュールが取着された基台と、一部がランプの外部に露出するとともに内部に基台を保持する筐体とを備えており、基台と筐体とが一体に形成されている。これらのランプでは、ＬＥＤチップで発生し基台に伝達された熱が筐体へと効率良く伝達されるので、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制することができる。
　これらのランプでは、一般に、ＬＥＤチップを基板にシリコーン樹脂等からなる接着剤により接着されてなる発光モジュールが用いられている。そして、ＬＥＤチップで発生した熱はシリコーン樹脂からなる接着剤を介して基板に伝熱される。
特開２００６－３１３７１７号公報 特開２００９－０３７９９５号公報
　ところで、近年、ランプの高輝度化の要請が高まり、ＬＥＤチップも高出力のものが用いられることが多く、このような高出力のＬＥＤチップは発熱量が大きい。
　これに対して、特許文献１、２に記載されたランプは、ＬＥＤチップと基板とを接着する接着剤の放熱性を向上したものではない。従って、ＬＥＤチップから基板への放熱性が十分ではなく、ＬＥＤチップの温度上昇を十分に抑制できないおそれがある。
　本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子の放熱性向上を図ることができる発光モジュールを提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するために、本発明に係る発光モジュールは、基板と、基板の主面側に配置された半導体発光素子と、基板の主面側に半導体発光素子を覆うように配置され、半導体発光素子から放出される光の波長を変換する波長変換部材と、半導体発光素子の外周面の少なくとも一部と基板の主面とを熱的に結合し、半導体発光素子で発生する熱を基板に伝達する伝熱部材とを備え、伝熱部材が、透光性を有する基材と、当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成される。
　本構成によれば、発光モジュールが、半導体発光素子の外周面の少なくとも一部と基板の前記主面とを熱的に結合し前記半導体発光素子で発生する熱を基板に伝熱する伝熱部材を備え、この伝熱部材が、透光性を有する基材と、当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成されることにより、伝熱部材が基材のみから構成される場合に比べて、半導体発光素子で発生した熱が伝熱部材を介して基板に効率よく伝熱されるので、半導体発光素子の温度上昇の抑制が促進される。
　また、伝熱部材が、透光性を有する基材と当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成されることにより、半導体発光素子から発せられる光が伝熱部材により遮られることがないので、半導体発光素子から発せられる光の取り出し効率の低下を抑制することができる。さらに、伝熱部材を基材と基材よりも熱伝導率の高い粒子とから構成することにより、伝熱部材の設計自由度の向上を図ることができる。
実施の形態１に係る発光モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ’線で破断した断面を矢印の方向から見た図であり、（ｃ）は（ｂ）における一点鎖線Ａ１で囲んだ領域を拡大した断面図であり、（ｄ）は（ａ）におけるＢ－Ｂ’線で破断した断面を矢印の方向から見た図である。 （ａ－１）は、比較例に係る発光モジュールの一部断面図であり、（ａ－２）は、比較例に係る発光モジュールの放熱特性を説明するための熱回路図であり、（ｂ－１）は、実施の形態１に係る発光モジュールの一部断面図であり、（ｂ－２）は、実施の形態１に係る発光モジュールの放熱特性を説明するための熱回路図である。 実施の形態１に係る発光モジュールについて、伝熱部材内における熱伝達経路を説明するための図である。 実施の形態１に係る伝熱部材の光学的特性を説明するための図である。 実施の形態１に係る伝熱部材の光学的特性を説明するための図である。 実施の形態１に係る発光モジュールの各製造工程における断面図である。 実施の形態２に係る発光モジュールの一部断面図である。 実施の形態２に係る伝熱部材の放熱特性を説明するための図である。 実施の形態３に係る発光モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）における一点鎖線Ａ２で囲んだ領域について封止部材を取り除いた状態の平面図であり、（ｃ）は一部断面図である。 実施の形態３に係るランプを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 実施の形態４に係るランプユニットの斜視図である。 実施の形態４に係るランプユニットの分解斜視図である。 実施の形態５に係る照明装置の断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールを示し、（ａ）は一部について封止部材を取り除いた状態の平面図であり、（ｂ）は一部断面図である。 変形例に係る発光モジュールの一部平面図である。 変形例に係るランプの断面図である。
＜実施の形態１＞
　＜１＞全体構成
　図１（ａ）は、本実施の形態に係る発光モジュール１の平面図である。図１（ｂ）は、図１におけるＡ－Ａ’線で破断した断面を矢印方向から見た図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）における一点鎖線Ａ１で囲んだ領域を拡大した断面図である。
　図１（ａ）に示すように、発光モジュール１は、基板１１０と、基板１１０上に２列に配設された複数のＬＥＤチップ（半導体発光素子）１２０と、ＬＥＤチップ１２０に電力を供給するための配線パターン１３０と、複数のＬＥＤチップ１２０を列毎に一括して封止する封止部材１４０とを備える。また、図１（ｃ）に示すように、発光モジュール１は、ＬＥＤチップ１２０を基板１１０に接着するためのダイアタッチ部材１５０およびＬＥＤチップ１２０で発生する熱を基板１１０に放出するための伝熱部材１６０を有する。
　＜１－１＞基板
　図１（ａ）に示すように、基板１１０は、平面視矩形状に形成されており、長手方向における両端部それぞれには、電源回路からＬＥＤチップ１２０に電力を供給するためのリード線を接続するための貫通孔１１２が形成されている。また、基板１１０をヒートシンク等に固定する際の便宜を考慮して、基板１１０の略中央部に貫通孔１１４が形成されている。なお、基板１１０は、平面視矩形状に限られず、楕円形や多角形等その他の形状であってもよく、また、貫通孔１１２または貫通孔１１４が形成されていないものであってもよい。
　この基板１１０は、例えば、放熱性に優れた高熱伝導率のセラミックスから形成されている。また、この基板１１０は、可視光に対して透明である。従って、ＬＥＤチップ１２０が基板１１０の厚み方向における一面側だけに実装された場合であっても、基板１１０の厚み方向における他面側からもＬＥＤチップ１２０から放射される光が放出されるので、全方位配光特性を得ることが可能となっている。このような基板１１０の材料としては、例えば、透過率が９６％の透光性を有するセラミックスの一種であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いればよい。なお、この基板１１０の材料は、セラミックスに限定されず、樹脂やガラスであってもよい。また、配光特性を考慮しないのであれば、金属（例えば、アルミニウム等）であってもよい。
　＜１－２＞ＬＥＤチップ
　図１（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０は、２０個のＬＥＤチップ１２０を基板１１０の長手方向に沿って２列に配設してなる素子列を構成している。これらの素子列は、基板１１０の短手方向に貫通孔１１２を挟む形で並列するように設けられている。なお、ＬＥＤチップ１２０の個数は、２０個に限定されるものではなく、発光モジュール１の用途に応じて適宜変更してもよく、また、素子列は、１列だけ設けられたものでもよく、或いは、３列以上の複数列設けられたものでもよい。
　また、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０は、表面実装型（いわゆるＣＯＢ型）のＬＥＤである。また、図１（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０の上面には、電極（図示せず）が設けられている。そして、複数のＬＥＤチップ１２０は、互いに隣り合うＬＥＤチップ１２０の電極同士を電気的に接続する金属ワイヤ１２２を介して直列に接続されている。
　このＬＥＤチップ１２０は、青色発光するＧａＮ系材料から形成されたＬＥＤである。このＬＥＤチップ１２０は、Ｎ型半導体からなるクラッド層とＰ型半導体からなるクラッド層との間に介在する半導体からなる活性層から光を放出する。また、ＬＥＤチップ１２０は、直方体状の形状を有しており、ＬＥＤチップ１２０の活性層から放出された光は、ＬＥＤチップ１２０の上面および底面のみならず、４つの側面からもＬＥＤチップ１２０の外部に放射される。つまり、ＬＥＤチップ１２０の光出射面は、上面、底面および４つの側面となる。また、ＬＥＤチップ１２０は、光とともに熱も発生する。
　＜１－３＞配線パターン
　図１（ａ）に示すように、配線パターン１３０は、基板１１０の長手方向における両端部それぞれに形成されている。この配線パターン１３０は、基板１１０の貫通孔１１２の外周部に配設されたランド部１３０ａと、ランド部１３０ａにおける基板１１０の短手方向における両側から基板１１０における隣り合う２辺に沿って延出する２つの脚部１３０ｂとから構成される。そして、基板１１０の長手方向における両端部に形成された配線パターン１３０の間に２列の素子列が配設される。ここで、各配線パターン１３０のランド部１３０ａは、基板１１０の貫通孔１１２それぞれに挿通されたリード線の先端部と半田付け等により電気的に接続される。そして、２つの配線パターン１３０のいずれか一方には、電源回路の高電位側の出力端が接続され、他方には、電源回路の低電位側の出力端が接続される。この配線パターン１３０は、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の導電性材料から形成されている。また、図１（ｃ）に示すように、各配線パターン１３０の脚部１３０ｂとＬＥＤチップ１２０とは、金属ワイヤ１２４を介して電気的に接続されている。
　なお、配線パターンの表面に、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）等のメッキ処理を施して、ランド部１３０ａおよび脚部１３０ｂにおけるランド部１３０ａに連続する一端部とは反対側の他端部（金属ワイヤ１２４の端部がボンディングされる部位）を除く部位にガラス等によるコーティングを施してもよい。また、２つの配線パターン１３０のいずれか一方が、接地されていてもよい。
　＜１－４＞封止部材
　図１（ａ）に示すように、封止部材１４０は、２つの上記素子列それぞれを覆うように、基板１１０の長手方向に沿って設けられている。この封止部材１４０は、蛍光体を含有した透光性の樹脂材料で形成されている。この封止部材１４０は、ＬＥＤチップ１２０から放射された光の波長を変換する波長変換部材として機能する。
　この透光性の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等である。なお、封止部材１４０の材料は、透光性の樹脂材料に限定されず、ＳｉＯ2等を主成分とするガラス等であってもよい。或いは、封止部材１４０の材料として、有機－無機ハイブリッド透光体を用いてもよい。この有機－無機ハイブリッド透光体とは、ガラスと樹脂とから構成されるものである。
　また、蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体（（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+）、珪酸塩蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+）、窒化物蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）、酸窒化物蛍光体（Ｂａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2:Ｅｕ2+）の粉末を用いることができる。これにより、各ＬＥＤチップ１２０から出射される青色光と、当該青色光の一部を蛍光体により変換されて出射される黄緑色とが混色することにより白色光が得られる。なお、封止部材１４０は、必ずしも蛍光体が含有されている必要はない。また、ＬＥＤチップ１２０が、封止部材１４０で封止されていることにより、ＬＥＤチップ１２０の劣化を防止することができる。
　＜１－５＞ダイアタッチ部材
　図１（ｃ）および（ｄ）に示すように、ダイアタッチ部材１５０は、ＬＥＤチップ１２０と基板１１０の主面との間に介在し、ＬＥＤチップ１２０を基板１１０に接着固定する。このダイアタッチ部材１５０は、例えば、シリコーン樹脂等の透光性を有する熱伝導性樹脂からなる接着剤で構成される。このように、ダイアタッチ部材１５０が、透光性を有するので、ＬＥＤチップ１２０の底面から放射された光は、ダイアタッチ部材１５０を透過して基板１１０の内部に伝播する。
　このダイアタッチ部材１５０の熱抵抗は、以下の式（１）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
ここで、ＲｔｈＤは、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗、ＴＤは、ダイアタッチ部材１５０の厚み、ＳＤは、ダイアタッチ部材１５０の断面積、κＤは、ダイアタッチ部材１５０の熱伝導率を示す。
　例えば、ダイアタッチ部材１５０の外形寸法が、３６５μｍ×３６５μｍ×２μｍに形成され、材料がシリコーン樹脂である場合、シリコーン樹脂の熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍ・Ｋであるから、式（１）により、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗は、約１００（Ｋ／Ｗ）となる。
　＜１－６＞伝熱部材
　伝熱部材１６０は、ＬＥＤチップ１２０が光を発する際に発生する熱を基板１１０へ放出する機能を有する。図１（ｃ）および（ｄ）に示すように、伝熱部材１６０は、基板１１０上のＬＥＤチップ１２０の外周領域に配置され、ＬＥＤチップ１２０の４つの側面に接触しており、ＬＥＤチップ１２０と基板１１０とを熱的に結合する。この「熱的に結合」とは、結合される２つの物体間の一方から他方に熱が伝導可能な状態にすることを意味する。また、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０各々の外周領域に配置された伝熱部材１６０は、互いに接していない。
　この伝熱部材１６０は、透光性を有する基材と、当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成される。具体的には、伝熱部材１６０は、透光性を有する基材であるシリコーン樹脂と当該シリコーン樹脂に分散されたナノ粒子とからなる複合材料１６２と、マイクロ粒子１６１とからなる。ここで、ナノ粒子とマイクロ粒子とが、基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子に相当する。以下、複合材料１６２を、ナノコンポジットと称す。このナノコンポジット１６２は、マイクロ粒子１６１を保持する役割を担う。ここで、ナノ粒子とは、平均粒径が青色光の波長である４５０ｎｍ以下の粒子を意味し、マイクロ粒子１６１とは、平均粒径が赤色光の波長である６６０ｎｍよりも大きい１μｍ乃至１００μｍの粒子を意味する。なお、ナノ粒子およびマイクロ粒子１６１の材料としては、例えば、ＺｎＯ、ＭｇＯ、サファイア、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2を用いればよい。なお、ナノ粒子およびマイクロ粒子を構成する透光性材料は、蛍光体材料を除くものである。従って、ＬＥＤチップ１２０から出射される光は、この伝熱部材１６０を透過する際、波長変換がなされない。このように、伝熱部材１６０で波長変換がなされない構成とすることにより、発光モジュール１から出射される光の色が、ＬＥＤチップ１２０から出射される光の色と封止部材１４０で変換されて出てくる光の色のみで決定される。これにより、発光モジュール１から出射される光の色が調整しやすいという利点がある。
　ここで、可視光波長の波長帯域が４５０ｎｍよりも大きく且つ７５０ｎｍ以下であるとすれば、マイクロ粒子１６１の平均粒径は、可視光波長よりも大きく、ナノ粒子の平均粒径は、可視光波長よりも小さいこととなる。
　ここで、サファイアは、熱伝導率が４２（Ｋ／ｍ・Ｗ）、Ａｌ2Ｏ3は、熱伝導率が３６（Ｋ／ｍ・Ｗ）、Ｙ2Ｏ3は、熱伝導率が１１（Ｋ／ｍ・Ｗ）、ＺｎＯおよびＭｇＯの熱伝導率は、５４（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＺｒＯ2の熱伝導率は、３．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、シリコーン樹脂の熱伝導率０．１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）よりも高い。これらのセラミックスは、伝熱部材１６０の一部を構成するマイクロ粒子１６１やナノ粒子の材料として用いることができる。例えば、マイクロ粒子１６１をＭｇＯから形成し、ナノ粒子をＺｒＯ2から形成してもよい。この場合、マイクロ粒子１６１を構成するＭｇＯは、ナノ粒子を構成するＺｒＯ2よりも熱伝導率が大きくなる。
　なお、マイクロ粒子１６１は、平均粒径が互いに異なる複数種類の粒子を用いてもよい。例えば、平均粒径が異なる２種類のマイクロ粒子を用いる場合、平均粒径が小さいほうのマイクロ粒子（以下、「小マイクロ粒子」と称する。）の平均粒径は、仮に平均粒径が大きいほうのマイクロ粒子（以下、「大マイクロ粒子」と称する。）を伝熱部材１６０中に最密充填した場合に隣接する大マイクロ粒子間に生じる隙間に入る大きさ以下であることが好ましい。これにより、伝熱部材１６０中におけるマイクロ粒子１６１の充填率を高めることができるので、ＬＥＤチップ１２０から基板１１０への伝熱性を向上させることができる。
　マイクロ粒子１６１およびナノ粒子の平均粒径は、動的光散乱法を用いた測定方法（例えば、測定装置として、日機装社製　nanotrac-UT 151  を使用した測定方法）により測定される。そして、ナノ粒子を有機溶剤等の溶媒に混入し、含有するナノ粒子の濃度が３０ｗｔ％未満の溶液を用いて測定される。これは、溶液の濃度が３０ｗｔ％以上であると、多重散乱の影響により正確な値が得られないからである。また、本明細書の「平均粒径」とは、測定により得られた粒径分布から算出されるナノ粒子の総体積に対して、ナノ粒子の体積を粒径の小さい方から累積加算した結果、累積体積が総体積の５０％となるときの粒径に相当する。なお、マイクロ粒子１６１およびナノ粒子の平均粒径は、伝熱部材１６０を任意の位置で破断した後、その破断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等を用いて観察した結果を用いて測定してもよい。
　なお、伝熱部材１６０が接触するＬＥＤチップ１２０の側面の数は、４つに限定されるものではなく、１つ以上３つ以下であってもよい。また、伝熱部材１６０は、ＬＥＤチップ１２０の側面全体に接触しているものに限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤチップ１２０の側面の一部（例えば、下部）に接触しているものであってもよい。
　＜２＞発光モジュールの放熱特性について
　ここで、本実施の形態に係る発光モジュール１の放熱経路について、比較例に係る発光モジュールの放熱経路と比較しながら説明する。
　図２（ａ－１）は、比較例に係る発光モジュールの一部断面図であり、図２（ａ－２）は、比較例に係る発光モジュールの放熱特性を説明するための熱回路図である。また、図２（ｂ－１）は、本実施の形態に係る発光モジュール１の一部断面図であり、図２（ｂ－２）は、本実施の形態に係る発光モジュール１の放熱特性を説明するための熱回路図である。
　比較例に係る発光モジュールでは、ＬＥＤチップ１２０で発せられた熱がダイアタッチ部材１５０を介した放熱経路（図２（ａ－１）中の矢印ＡＲ１参照）を経て基板１１０へ放出される。従って、ＬＥＤチップ１２０を熱源Ｐ、ダイアタッチ部材１５０を熱抵抗ＲｔｈＤ、基板１１０および基板１１０を収納するハウジング等を熱抵抗ＲｔｈＨとすると、図２（ａ－２）に示すような熱回路図で表すことができる。
　一方、図２（ｂ－１）に示すように、発光モジュール１では、ＬＥＤチップ１２０で発せられた熱が、ダイアタッチ部材１５０を介した放熱経路（図２（ｂ－１）中の矢印ＡＲ１参照）に加えて伝熱部材１６０を介した放熱経路（図２（ｂ－１）中の矢印ＡＲ２参照）を経て基板１１０へ放出される。従って、ＬＥＤチップ１２０を熱源Ｐ、ダイアタッチ部材１５０を熱抵抗ＲｔｈＤ、伝熱部材１６０を熱抵抗Ｒｔｈｎ、基板１１０および基板１１０を収納するハウジング等を熱抵抗ＲｔｈＨとすると、図２（ｂ－２）に示すように、ＬＥＤチップ１２０と基板１１０およびハウジング等との間にダイアタッチ部材１５０に相当する熱抵抗ＲｔｈＤと伝熱部材１６０に相当する熱抵抗Ｒｔｈｎとが並列に接続された熱回路で表すことができる。すると、ダイアタッチ部材１５０と伝熱部材１６０との合成熱抵抗は、以下の式（２）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　
　ここで、Ｒｓｙｎｓは、合成熱抵抗、ＲｔｈＤは、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗、Ｒｔｈｎは、伝熱部材１６０の熱抵抗である。
　従って、本実施の形態に係る発光モジュール１において、ダイアタッチ部材１５０および伝熱部材１６０の合成熱抵抗Ｒｓｙｎｓの大きさを、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗ＲｔｈＤ単体の大きさの１０分の１に低減したい場合、伝熱部材１６０の熱抵抗Ｒｔｈｎをダイアタッチ部材１５０の熱抵抗ＲｔｈＤの９分の１にすればよい。例えば、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗ＲｔｈＤが、１００（Ｋ／Ｗ）の場合、伝熱部材１６０の熱抵抗Ｒｔｈｎを約１１（Ｋ／Ｗ）とすればよいことになる。
　ここで、図３を用いて、伝熱部材１６０内を伝達する熱の熱伝達経路について説明する。この熱伝達経路とは、ＬＥＤチップ１２０で発せられた熱が基板１１０に放出されるまでの経路を意味する。
　図３（ａ）に示すような場合、１つのマイクロ粒子１６１により、主な熱伝達経路ＰＴ１０が形成される。熱伝達経路ＰＴ１０中には、ナノコンポジット１６２よりも熱伝導率の高いマイクロ粒子１６１のみが存在することになる。
　また、図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０の側面に接触するマイクロ粒子１６１と基板１１０に接触するマイクロ粒子１６１とが互いに接触している場合、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱の主な熱伝達経路ＰＴ１１は、ＬＥＤチップ１２０からＬＥＤチップ１２０の側面に接触する一方のマイクロ粒子１６１内に入り、その後、２つのマイクロ粒子１６１の接触部分を通って基板１１０に接触する他方のマイクロ粒子１６１内に入り基板１１０に到達する経路である。この場合でも、熱伝達経路ＰＴ１１の中には、ナノコンポジット１６２よりも熱伝導率の高いマイクロ粒子１６１のみが存在することになる。
　また、図３（ｃ）に示すような場合、ＬＥＤチップ１２０側面に接触したマイクロ粒子１６１と、基板１１０の主面に接触したマイクロ粒子１６１と、これらの２つのマイクロ粒子１６１の間に介在するナノコンポジット１６２とにより、主な熱伝達経路ＰＴ２０が形成されることになる。図３（ｃ）の場合、熱伝達経路ＰＴ２０中にマイクロ粒子１６１よりも熱伝導率の低いナノコンポジット１６２が介在していることから、図３（ａ）に示す熱伝達経路ＰＴ１０および図３（ｂ）に示す熱伝達経路ＰＴ１１に比べて、熱伝達経路ＰＴ２０における単位長さ当りの熱抵抗が大きくなり、その分、放熱性は低下してしまう。
　従って、伝熱部材１６０は、自身に含有されるマイクロ粒子１６１の量が多いほど、マイクロ粒子１６１同士が接触しやすくなり、マイクロ粒子１６１のみが存在する熱伝達経路を形成しやすくなる。これにより、伝熱部材１６０の熱抵抗の低減を図りやすくなる。
＜３＞伝熱部材の光学的特性
　次に、伝熱部材１６０の光学的特性について説明する。
　本実施の形態に係る伝熱部材の光学的特性を説明するための図を図４に示す。
　ＬＥＤチップ１２０から放射された光の中には、ＬＥＤチップ１２０の側面から伝熱部材１６０に入り、図４に示すように、伝熱部材１６０内を伝播して伝熱部材１６０の外部に放出される成分が存在する。
　マイクロ粒子１６１の屈折率がナノコンポジット１６２の屈折率よりも大きいまたは小さいと、図４（ａ）に示すように、マイクロ粒子１６１とナノコンポジット１６２との界面で光が散乱されてしまう。この結果、ＬＥＤチップ１２０の光の取り出し効率が低下してしまうおそれがある。
　これに対して、マイクロ粒子１６１の屈折率とナノコンポジット１６２の屈折率とが同じであれば、図４（ｂ）に示すように、マイクロ粒子１６１とナノコンポジット１６２との界面での光の散乱が抑制される。この結果、ＬＥＤチップ１２０の光の取り出し効率の低下を防ぐことができる。
　そこで、本実施の形態では、ナノ粒子を基材に分散させてなるナノコンポジット１６２が、自身の一部を構成するナノ粒子の体積分率が０％のときは、基材を構成する材料単体の屈折率であり、ナノ粒子の体積分率が１００％のときは、ナノ粒子を構成する材料単体の屈折率であり、ナノ粒子の体積分率が０％乃至１００％の間ではナノ粒子の体積分率に比例して屈折率が変化することに着目している。例えば、ナノ粒子が、ＺｒＯ2からなり、基材がシリコーン樹脂である場合、ナノ粒子の体積分率が０％のナノコンポジット１６２の屈折率は、シリコーン樹脂単体の屈折率１．４と同等であり、ナノ粒子の体積分率が１００％のときのナノコンポジット１６２の屈折率は、ＺｒＯ2単体の屈折率２．４と同等である。また、ナノ粒子の体積分率が、０％乃至１００％の中間値である場合、ナノコンポジット１６２の屈折率は１．４乃至２．４の間の値となる。
　ナノコンポジット１６２に分散されたＺｒＯ2からなるナノ粒子の体積分率と、ナノコンポジット１６２の屈折率との関係を示した直線を図５（ａ）に示し、シリコーン樹脂およびＺｒＯ2等の主なセラミックスの屈折率を図５（ｂ）に示す。
　本実施の形態では、伝熱部材１６０の一部を構成するナノコンポジット１６２の屈折率がマイクロ粒子１６１を構成するＭｇＯの屈折率と同じになるように、ナノコンポジット１６２におけるナノ粒子の体積分率が設定されている。図５（ｂ）に示すように、ＭｇＯの屈折率は、１．７２であるから、ナノコンポジット１６２におけるＺｒＯ2からなるナノ粒子の体積分率を約２５％に設定すればよい（図５（ａ）の破線参照）。
　一方、ナノコンポジット１６２は、含有されるナノ粒子の体積分率が大きくなると脆くなるという性質がある。特に、ナノ粒子の体積分率が８０％以上となると、ナノコンポジット１６２が脆くなる可能性が高くなる。そのため、同じ屈折率を得るにしても、屈折率の大きいナノ粒子を用いることでナノ粒子の体積分率を下げたほうが、ナノコンポジット１６２の脆性の観点から望ましい。
　また、マイクロ粒子１６１の屈折率は、シリコーン樹脂の屈折率に近いほうが、マイクロ粒子１６１の屈折率と同等にするために必要なナノ粒子の体積分率を低くすることができるので、ナノコンポジット１６２の脆性の観点から有利である。
＜４＞発光モジュールの製造方法
　図６に、本実施の形態に係る発光モジュール１の各製造工程における断面図を示す。
　図６（ａ）に示すように、まず、基板１１０の厚み方向における片面側に、ＬＥＤチップ１２０を配設する。このとき、ＬＥＤチップ１２０は、ダイアタッチ部材１５０により基板１１０に固着される。本実施の形態では、２０個のＬＥＤチップ１２０を配設する。
　次に、図６（ｂ）に示すように、複数の貫通孔１００２が形成されたマスク１０００を予め作製して準備しておき、マスク１０００の貫通孔１００２それぞれとＬＥＤチップ１２０とが対向するように配置する。ここで、マスク１０００の貫通孔１００２それぞれの中心位置は、基板１１０に配設されたＬＥＤチップ１２０それぞれの中心位置と略一致する。また、貫通孔１００２の平面視形状は、略矩形状であり、ＬＥＤチップ１２０の外形寸法よりも大きい。
　続いて、図６（ｂ）の矢印で示すように、各ＬＥＤチップ１２０をマスク１０００の貫通孔１００２に挿入するようにして、基板１１０とマスク１０００とを貼り合わせる。このとき、ＬＥＤチップ１２０の側面とマスク１０００の貫通孔１００２の内壁との間には、隙間が形成されている。ここで、マスク１０００は、各貫通孔１００２がＬＥＤチップ１２０を囲繞するように、基板１１０に固着されている。なお、基板１１０とマスク１０００との固着は、シリコーン樹脂により形成された接着剤に比べて接着力が弱い接着剤（不図示）を用いて行う。
　その後、図６（ｃ）に示すように、マスク１０００の貫通孔１００２内に、伝熱部材１６０の基となる、マイクロ粒子１６１とナノコンポジット１６２とから構成される混合液１１６０をＬＥＤチップ１２０の側面とマスク１０００の貫通孔１００２の内壁との間に形成された隙間に充填していく。この混合液１１６０は、まず、シリコーン樹脂にＺｎＯ2からなるナノ粒子を混入して攪拌した後、更に、ＭｇＯからなるマイクロ粒子１６１を混入して攪拌することにより製造される。
　また、混合液１１６０の充填は、図６（ｃ）に示すように、ディスペンサを用いてマスク１０００の貫通孔１００２毎に順次行っていく。また、混合液１１６０が貫通孔１００２から溢れ出すことがないように、貫通孔１００２の内側の充填容積を予め算出しておき、定量ノズルを用いて一定の充填量で充填していく。この充填容積は、貫通孔１００２の内側の充填容積とＬＥＤチップ１２の体積とに基づいて算出する。
　そして、図６（ｄ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０の周部に混合液１１６０が配置されると、マスク１０００を基板１１０から剥離する（図６（ｅ）参照）。ここにおいて、混合液１１６０は、比較的高い粘性を有しているため基板１１０上に沿って流れていくことはない。
　次に、基板１１０全体に対して熱を加えることにより伝熱部材１６０が形成される。
　最後に、基板１１０上から、基板１１０とマスク１０００とを固着するために用いた接着剤を選択的に除去することにより、発光モジュール１が完成する。
　結局、本実施の形態に係る発光モジュール１は、ＬＥＤチップ１２０の側面と基板１１０の主面とを熱的に結合しＬＥＤチップ１２０で発生する熱を基板１１０に放出する伝熱部材１６０を備えることにより、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱が伝熱部材１６０を介して基板１１０に放出されるので、ＬＥＤチップ１２０の温度上昇の抑制が促進される。
　また、伝熱部材１６０が、透光性を有するシリコーン樹脂と当該シリコーン樹脂に分散され且つ透光性を有するナノコンポジット１６２と、透光性を有するマイクロ粒子１６１とから構成されることにより、ＬＥＤチップ１２０から発せられる光が伝熱部材１６０により遮られることがないので、ＬＥＤチップ１２０から発せられる光の取り出し効率の低下を抑制することができる。
　さらに、伝熱部材１６０は、シリコーン樹脂にＺｒＯ2からなるナノ粒子が分散されてなるナノコンポジット１６２と、マイクロ粒子１６１とから構成されている。そして、ナノコンポジット１６２におけるナノ粒子の体積分率を変えることにより、ナノコンポジット１６２の屈折率をマイクロ粒子１６１の屈折率に近づくように自由に設定することができる。これにより、マイクロ粒子１６１に使用する材料選択範囲を広げることができるので、伝熱部材１６０の設計自由度の向上を図ることができる。
＜実施の形態２＞
　以下、本実施の形態に係る発光モジュール２の構造について説明する。
　図７は、発光モジュール２の一部断面図である。
　図７に示すように、発光モジュール２は、実施の形態１に係る発光モジュール１と略同様の構成であり、伝熱部材２６０がマイクロ粒子１６１を含まず、ナノコンポジット単体から構成される点が実施の形態１とは相違する。そこで、本実施の形態では、伝熱部材２６０について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
　伝熱部材２６０は、実施の形態１と同様に、ＬＥＤチップ１２０で発生する熱を基板１１０へ放出する機能を有する。図７に示すように、伝熱部材２６０は、ＬＥＤチップ１２０の外周面における基板１１０の主面と直交する４つの側面と基板１１０の主面との間に配置され、ＬＥＤチップ１２０と基板１１０とを熱的に結合する。
　この伝熱部材２６０は、基材であるシリコーン樹脂にＺｒＯ2からなるナノ粒子を分散させたナノコンポジットから構成される。
　ところで、このナノコンポジットの熱伝導率とナノコンポジットに分散されたナノ粒子の体積分率との間には、以下の式（３）に示す関係が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、Ｖｄは、ナノ粒子の体積分率、κｍは、ナノコンポジットの熱伝導率、κｄは、ナノ粒子を構成する材料単体の熱伝導率、κｃは、基材の熱伝導率である。
　また、シリコーン樹脂の熱伝導率は、０．１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ＺｎＯおよびＭｇＯの熱伝導率は、５４（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＴｉＯの熱伝導率は、８．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＺｒＯ2の熱伝導率は、３．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。これらの熱伝導率および式（３）から、ナノ粒子の体積分率とナノコンポジットの熱伝導率との関係は、図８に示すような曲線で表すことができる。
　図８から判るように、ナノ粒子の材料として、ＺｒＯ2やＴｉＯ2を用いるよりも、ＺｎＯやＭｇＯを用いたほうが、低い体積分率でより高い熱伝導率を得られる。ナノコンポジットは、含有されるナノ粒子の体積分率が大きくなると脆性が増大するという性質を有する。従って、ナノ粒子を構成する材料として、より低い体積分率でより高い熱伝導率が得られる材料、例えばＺｎＯやＭｇＯを選択したほうが、発光モジュール２の信頼性の観点からすれば有利である。
　また、実際に、平均粒径が４．０ｎｍのＺｒＯ2からなるナノ粒子をシリコーン樹脂に混入して、ナノコンポジットを製造してみたところ、これは、白濁せず、可視光に対して透明であることが分かった。このナノコンポジットであれば、図７に示すように、伝熱部材２６０がＬＥＤチップ１２０の光出射面である４つの側面それぞれに接触した状態で配置することが可能である。
　従って、伝熱部材２６０をＺｒＯ2からなるナノ粒子が分散されたシリコーン樹脂からなるナノコンポジットで構成すれば、ＬＥＤチップ１２０から発せられる光の取り出し効率を維持しながらも、シリコーン樹脂単体に比べて熱伝導率の向上を図ることができる。
　ところで、発光モジュール２において、ダイアタッチ部材１５０および伝熱部材２６０の合成熱抵抗の大きさを、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗ＲｔｈＤ単体の大きさの１０分の１に低減したい場合、前に式（２）を使って説明したように、伝熱部材２６０の熱抵抗をダイアタッチ部材１５０の熱抵抗の９分の１にすればよい。
　例えば、ダイアタッチ部材１５０の熱抵抗が、２（Ｋ／Ｗ）の場合、伝熱部材２６０の熱抵抗を０．２（Ｋ／Ｗ）とすればよいことになる。ここで、ダイアタッチ部材１５０を通る熱経路の断面積をＳｄ、長さをＬｄ、熱伝導率をκｄとし、伝熱部材２６０を通る熱経路の断面積をＳｎ、長さをＬｎとし、伝熱部材２６０を構成するナノコンポジットの熱伝導率をκｄとすると、式（４）の関係式が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　そして、本実施の形態に係る発光モジュール２について、伝熱部材２６０を通る熱経路の断面積が、ダイアタッチ部材１５０を通る熱経路の断面積の２倍であり、伝熱部材２６０を通る熱経路の長さが、ダイアタッチ部材１５０を通る熱経路の長さの４倍であるとすれば、ダイアタッチ部材１５０の熱伝導率κｄが０．１５Ｗ／ｍ・Ｋであることと、式（４）で表される関係式とから、伝熱部材２６０を構成するナノコンポジットに必要とされる熱伝導率κｎは２．７Ｗ／ｍ・Ｋとなる。
　すると、式（３）の関係式から、ナノコンポジットの基材がシリコーン樹脂であるとすれば、熱伝導率κｎが２．７Ｗ／ｍ・Ｋのナノコンポジットを得ようとした場合、ナノ粒子を形成する材料がＺｎＯおよびＭｇＯの場合、ナノ粒子の体積分率は約６０％となり、ナノ粒子を形成する材料がＴｉＯの場合、ナノ粒子の体積分率は約７１％となり、ナノ粒子を形成する材料がＺｒＯ2の場合、ナノ粒子の体積分率は約９５％となる。前述のナノコンポジットの脆性の観点からすれば、ナノ粒子を形成する材料としては、ＺｎＯやＭｇＯが有利である。
＜実施の形態３＞
　以下、本実施の形態に係る発光モジュール１００１の構造について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
　図９は、本実施の形態に係る発光モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）における一点鎖線Ａ２で囲んだ領域について封止部材を取り除いた状態の平面図であり、（ｃ）は一部断面図である。
　図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、発光モジュール１００１は、基板１１１０と、複数のＬＥＤチップ１２０と、封止部材１１４０と、複数のＬＥＤチップ１２０それぞれの外周領域に配置された複数の伝熱部材１６０とを備える。
　基板１１１０は、矩形板状に形成され、一面に配線パターンが形成されるとともに、当該一面の略中央部に平面視円環状の枠体１１１８が配設されている。配線パターンは、外部電源から受電するための電極パッド１１３０ａと、互いに隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０同士を電気的に接続するためのランド部１１３０ｂとを含んで構成されている。ランド部１１３０ｂは、基板１１１０の主面側における枠体１１１８の内側の領域において、列方向（図９（ａ）における上下方向）で隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０の間毎に配置されている。基板１１１０は、例えば、アルミニウム等の金属材料からなる板材上に、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層が形成されてなる２層構造の部材から構成される。
　図９（ａ）に示すように、複数のＬＥＤチップ１２０は、基板１１１０の主面側に行列状に配設されており、全体として略円形の外郭を形成している。なお、複数のＬＥＤチップ１２０の配置は、図９（ａ）に示す配置に限定されるものではない。
　複数のＬＥＤチップ１２０は、伝熱部材１６０とともに、枠体１１１８の内側に設けられた封止部材１１４０により覆われている。図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ１２０の上面に設けられた電極とランド部１１３０ｂとが、金属ワイヤ１１２２を介して電気的に接続されている。そして、互いに隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０同士が、当該２つのＬＥＤチップ１２０に対応する位置に配置されたランド部１１３０ｂと２本の金属ワイヤ１１２２とを介して電気的に接続されている。また、伝熱部材１６０は、ＬＥＤチップ１２０の電極、配線パターンの一部を構成するランド部１１３０ｂおよび金属ワイヤ１１２２を覆わないように配置されている。
　なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明したナノコンポジット１６２とマイクロ粒子１６１とを含む伝熱部材１６０を用いる例について説明したが、この伝熱部材１６０の代わりに、実施の形態２で説明したナノコンポジット単体からなる伝熱部材２６０を用いてもよい。
＜実施の形態４＞
　実施の形態１に係る発光モジュールを備えたランプ１００について説明する。
　図１０（ａ）は、ランプ１００の斜視図であり、図１０（ｂ）は、ランプ１００の断面図である。
　図１０（ａ）に示すように、ランプ１００は、光源である発光モジュール１と、透光性を有するグローブ１０と、電力を受電する口金３０と、ステム４０と、支持部材５０と、筐体６０と、一対のリード線７０ａ，７０ｂとを備える。また、図１０（ｂ）に示すように、ランプ１００は、筐体６０の内部に収納された電源回路８０を備える。
　発光モジュール１は、ランプ１００の光源となるものであって、図１０（ａ）に示すように、グローブ１０内に配置されている。具体的には、発光モジュール１は、グローブ１０内における球状部分の略中心部分に配置されている。このように、発光モジュール１が、グローブ１０の球状部分の略中心位置に配置されることにより、ランプ１００は、従来のフィラメントコイルを用いた白熱電球と近似した全方位配光特性を得ることができる。
　また、図１０（ｂ）に示すように、発光モジュール１は、電源回路８０から２本のリード線７０ａ，７０ｂを介して電力供給を受ける。ここで、図１０（ｂ）に示すように、２本のリード線７０ａ，７０ｂの先端部は、発光モジュール１の長手方向における両端部に貫設された貫通孔１１２に挿通された状態で、配線パターン１３０に半田９０を介して電気的に接続されている。
　図１０（ａ）に示すように、グローブ１０は、一方が球状に閉塞され他方に開口部を有する形状である。即ち、グローブ１０は、中空の球の一部が球の中心部から遠ざかる方向に延伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部が形成されている。本実施の形態におけるグローブ１０の形状は、一般的な白熱電球と同様のＡ形（ＪＩＳ　Ｃ７７１０）である。このグローブ１０は、可視光に対して透明なシリカガラス等の透光性材料から形成されている。
　なお、グローブ１０の形状は、必ずしもＡ形である必要はない。例えば、グローブ１０の形状は、Ｇ形又はＥ形等であってもよい。また、グローブ１０は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、例えば、シリカを塗布して乳白色の拡散膜を形成する等によって拡散処理が施されていても構わない。また、赤色や黄色等の有色に着色したり模様や絵を施したりしてもよいし、レフ電球の様に光源よりも口金側に反射膜等を施してもよい。また、グローブ１０の材料は、必ずしもシリカガラスである必要はなく、アクリル等の透明樹脂でもよい。
　図１０（ｂ）に示すように、口金３０は、外部電源（図示せず）から電源回路８０に供給する電力を受電するためのものであり、口金３０で受電した電力は、電源線８２ａ，８２ｂを介して電源回路８０に供給される。
　図１０（ａ）に示すように、口金３０は、有底筒状の形状を有し、外周面に照明器具のソケット（図示せず）に螺合させるための雄螺子部３２が形成されている。また、図１０（ｂ）に示すように、口金３０の内周面には、筐体６０に螺着する雌螺子部３４が形成されている。この口金３０は、金属等の導電性材料から形成されている。この口金３０は、Ｅ２６形の口金である。なお、口金３０は、必ずしもＥ２６形の口金である必要はなく、Ｅ１７形など異なる大きさの口金であってもよい。また、口金３０は、必ずしもネジ込み形の口金である必要はなく、例えば差し込み形など異なる形状の口金であってもよい。
　ステム４０は、発光モジュール１を保持するものであり、図１０（ａ）に示すように、ステム４０は、略棒状の形状を有し、グローブ１０の開口部近傍からグローブ１０内方に向かって延在している。また、図１０（ｂ）に示すように、ステム４０は、長手方向におけるグローブ１０の内方に配置される一端部４０ａに発光モジュール１を搭載するための平坦部４１ａを有し、この平坦部４１ａの略中央部にステム４０の延在方向に突出する凸部４１ｂが設けられている。そして、発光モジュール１は、凸部４１ｂが基板１１０に貫設された貫通孔１１４に差し込まれた状態でステム４０の一端部４０ａに固定されている。ここにおいて、発光モジュール１の基板１１０におけるＬＥＤチップ１２０が実装される面側とは反対側の面が、ステム４０の一端部４０ａの平坦部４１ａに当接している。
　また、ステム４０は、比較的熱伝導率が大きいアルミニウム等の金属材料から形成されている。なお、ステム４０を形成する材料は、金属材料に限られず、セラミックス等の比較的熱伝導率が大きい材料であってもよい。このように、ステム４０が、比較的熱伝導率の大きい材料から形成されていることにより、発光モジュール１で発生した熱がステム４０を介して口金３０やグローブ１０に逃げやすくなっている。この結果、温度上昇によるＬＥＤチップ１２０の発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。
　また、ステム４０の長手方向における他端部４０ｂは、略円錐台形状に形成されており、当該他端部４０ｂの内部には、リード線７０ａ，７０ｂを挿通するための２つの挿通孔４０ｂ１，４０ｂ２が形成されている。
　また、発光モジュール１の基板１１０とステム４０とは、シリコーン樹脂からなる接着剤（図示せず）によって固着されている。なお、接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂に金属微粒子を分散させる等により熱伝導率を高くした材料からなるものを用いてもよい。
　図１０（ａ）に示すように、支持部材５０は、グローブ１０の開口部を塞ぐように配置されている。この支持部材５０は、筐体６０に嵌合された状態で固定されている。また、支持部材５０のグローブ１０側には、ステム４０が固定されている。この支持部材５０とステム４０とは、螺子によって固定されている。この支持部材５０は、略円板状の形状を有し、その周面が筐体６０の内周面に当接している。また、支持部材５０の略中央部には、リード線７０ａ，７０ｂを挿通するための貫通孔５２が形成されている。そして、図１０（ｂ）に示すように、電源回路８０から導出したリード線７０ａ，７０ｂは、支持部材５０の貫通孔５２およびステム４０の他端部４０ｂに形成された挿通孔４０ｂ１，４０ｂ２を通って発光モジュール１にまで延長され、発光モジュール１の配線パターン１３０に電気的に接続される。
　また、支持部材５０の周部には、段差部５２ａが形成されており、当該段差部５２ａには、グローブ１０の開口端が当接している。また、当該段差部５２ａにおいて、支持部材５０と筐体６０とグローブ１０の開口端とが、段差部５２ａと筐体６０の周壁との間に形成された空隙に流し込まれた接着剤により固着されている。この支持部材５０は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。なお、支持部材５０を形成する材料としては、金属材料に限られず、例えば、セラミックス等であってもよい。また、支持部材５０と筐体６０とグローブ１０とを固着する接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂に金属微粒子を分散させてなる材料からなるものでもよい。
　このように、支持部材５０が熱伝導率の大きい材料で構成されているので、発光モジュール１からステム４０に熱伝導した熱が、支持部材５０に効率良く伝導する。また、支持部材５０がグローブ１０に接続されているので、支持部材５０に伝導した熱が、グローブ１０に伝導し、グローブ１０の外表面から大気中に放出される。この結果、温度上昇によるＬＥＤチップ１２０の発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。また、支持部材５０は、筐体６０にも接続されているので、支持部材５０に伝導した発光モジュール１の熱は、筐体６０の外表面からも大気中に放出される。
　筐体６０は、非導電性の樹脂材料から形成されており、ステム４０と口金３０とを絶縁するとともに、電源回路８０を収納する。この非導電性の樹脂材料としては、例えば、ガラス繊維を含有したポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等がある。図１０（ｂ）に示すように、筐体６０は、ステム４０側に配置される円筒状の主部６１と、主部６１に連続し口金３０が外嵌される円筒状の口金取付部６２とから構成される。
　主部６１は、内径が支持部材５０の外径とほぼ同じである。そして、支持部材５０が主部６１の内側に嵌合されて固定された状態では、主部６１の内周面の一部が支持部材５０の周面に接触している。ここで、主部６１の外表面は外気に露出しているので、筐体６０に伝導した熱は、主に主部６１から放出される。
　口金取付部６２は、その外周面に口金３０の内周面に形成された雌螺子部３４と螺合可能な雄螺子部６４が形成されている。そして、この雄螺子部６４に口金３０の雌螺子部３４が螺合することにより、口金取付部６２に口金３０が外嵌され、口金取付部６２の外周面が口金３０に接触する。そして、筐体６０に伝導した熱は、口金取付部６２を介して口金３０にも伝導し、口金３０の外表面から放出される。
　図１０（ｂ）に示すように、電源回路８０は、発光モジュール１に電力を供給するための回路であり、筐体６０内に収納されている。具体的には、電源回路８０は、複数の回路素子８０ａと、各回路素子８０ａが実装される回路基板８０ｂとを有する。そして、電源回路８０は、口金３０から受電した交流電力を直流電力に変換し、２本のリード線７０ａ，７０ｂを介して発光モジュール１に直流電力を供給する。
＜実施の形態５＞
　実施の形態３に係る発光モジュール１００１を備えたランプ（以下、「ランプユニット」と称する。）２００１について説明する。
　本実施の形態に係るランプの斜視図を図１１に示し、ランプユニット２００１の分解斜視図を図１２に示す。
　ランプユニット２００１は、実施の形態１に係る発光モジュール１００１を光源として内蔵している。ランプユニット２００１は、発光モジュール１００１以外に、ベース２０２０、ホルダ２０３０、化粧カバー２０４０、カバー２０５０、カバー押え部材２０６０および配線部材２０７０等を備える。
　ベース２０２０は、円板状であって、上面側の中央に搭載部２０２１を有し、当該搭載部２０２１に発光モジュール１００１が搭載されている。また、ベース２０２０の上面側には、搭載部２０２１を挟んだ両側に、ホルダ２０３０固定用の組立ねじ２０３５を螺合するためのねじ孔２０２２が設けられている。ベース２０２０の周部には、挿通孔２０２３、ボス孔２０２４および切欠部２０２５が設けられている。挿通孔２０２３、ボス孔２０２４および切欠部２０２５の役割については後述する。このベース２０２０は、例えば、アルミダイキャスト等の金属材料から形成されている。
　ホルダ２０３０は、有底円筒状であって、円板状の押え板部２０３１と、当該押え板部２０３１の周縁からベース２０２０側に延設された円筒状の周壁部２０３２とを有する。押え板部２０３１で発光モジュール１００１を搭載部２０２１に押えつけることによって、発光モジュール１００１はベース２０２０に固定されている。
　押え板部２０３１の中央部には、発光モジュール１００１の封止部材１１４０を露出させるための窓孔２０３３が設けられている。また、押え板部２０３１の周部には、窓孔２０３３と連通する開口部２０３４が形成されている。この開口部２０３４は、発光モジュール１００１に接続されたリード線２０７１がホルダ２０３０に干渉するのを防止するためのものである。更に、ホルダ２０３０の押え板部２０３１の周部における、ベース２０２０のねじ孔２０２２に対応する位置には、組立ねじ２０３５が挿通される挿通孔２０３６が貫設されている。ここにおいて、ホルダ２０３０をベース２０２０に取り付ける際には、まず、ホルダ２０３０の窓孔２０３３から発光モジュール１００１の封止部材１１４０が露出する状態で、ベース２０２０とホルダ２０３０とで発光モジュール１００１を挟持する。次に、組立ねじ２０３５を、押え板部２０３１におけるベース２０２０側とは反対側から挿通孔２０３６に挿通し、ベース２０２０のねじ孔２０２２に螺合させる。これにより、ホルダ２０３０がベース２０２０に取着される。
　化粧カバー２０４０は、円環状であって、ホルダ２０３０とカバー２０５０との間に配置され、開口部２０３４から露出したリード線２０７１や組立ねじ２０３５等を覆い隠している。化粧カバー２０４０の中央部には、発光モジュール１００１の封止部材１１４０を露出させるための窓孔２０４１が形成されている。この化粧カバー２０４０は、白色不透明の樹脂等の非透光性材料から形成されている。
　カバー２０５０は、略ドーム状に形成され、封止部材１１４０を覆う本体部２０５１と、当該本体部２０５１の周縁部から外方へ延設された外鍔部２０５２とを有し、当該外鍔部２０５２がベース２０２０に固定されている。このカバー２０５０は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料から形成されており、封止部材１１４０から出射された光はカバー２０５０を透過してランプユニット２００１の外部へ取り出される。
　カバー押え部材２０６０は、アルミニウム等の金属材料や白色不透明の樹脂のような非透光性材料からなり、カバー２０５０の本体部２０５１から出射される光を妨げないように円環板状になっている。カバー２０５０の外鍔部２０５２は、カバー押え部材２０６０とベース２０２０とで挟持され固定されている。
　カバー押え部材２０６０には、ベース２０２０側へ突出する円柱状のボス２０６１が設けられている。また、カバー２０５０の外鍔部２０５２における、ボス２０６１に対応する位置には、ボス２０６１を避けるための半円状の切欠部２０５３が形成されている。さらに、ベース２０２０の周縁部における、ボス２０６１に対応する位置には、ボス２０６１を挿通するためのボス孔２０２４が形成されている。ここにおいて、カバー押え部材２０６０をベース２０２０に固定する際、カバー押え部材２０６０のボス２０６１をベース２０２０のボス孔２０２４に挿通させ、ベース２０２０におけるカバー押え部材２０６０側とは反対側からボス２０６１の先端部にレーザ光を照射して、当該先端部をボス孔２０２４から抜けない形状に塑性変形させる。これにより、カバー押え部材２０６０がベース２０２０に固定される。
　カバー２０５０の外鍔部２０５２およびカバー押え部材２０６０の周縁部における、ベース２０２０の挿通孔２０２３に対応する位置それぞれには、半円状の切欠部２０５４，２０６２が形成されており、挿通孔２０２３に挿通させる取付ねじ（不図示）がカバー押え部材２０６０やカバー２０５０に当たらないようになっている。
　配線部材２０７０は、発光モジュール１００１と電気的に接続された一組のリード線２０７１を有し、リード線２０７１の発光モジュール１００１に接続される側とは反対側の端部には、コネクタ２０７２が取り付けられている。発光モジュール１００１に接続された配線部材２０７０のリード線２０７１は、ベース２０２０の切欠部２０２５を介してランプユニット２００１の外部へ導出される。
＜実施の形態６＞
　本実施の形態に係る照明装置３００１の断面図を図１３に示す。
　照明装置３００１は、天井Ｃに埋め込むようにして取り付けられるダウンライトであって、器具３００３と、回路ユニット３００４と、調光ユニット３００５と、実施の形態５で説明したランプユニット２００１とを備える。
　器具３００３は、ランプ収容部３００３ａと、回路収容部３００３ｂと、外鍔部３００３３ｃとを有する。器具３００３は、例えば、アルミダイキャスト等の金属材料から形成されている。ランプ収容部３００３ａは、有底円筒状であって、内部にランプユニット２００１が着脱自在に取り付けられる。回路収容部３００３ｂは、ランプ収容部３００３ａの底側に延設されており、内部に回路ユニット３００４が収容されている。外鍔部３００３ｃは、円環状であって、ランプ収容部３００３ａの開口部から外方へ向けて延設されている。器具３００３は、ランプ収容部３００３ａおよび回路収容部３００３ｂが天井Ｃに貫設された埋込穴Ｃ１に埋め込まれ、外鍔部３００３ｃが天井Ｃの下面Ｃ２における埋込穴Ｃ１の周部に当接された状態で、例えば取付ねじ（不図示）によって天井Ｃに取り付けられる。
　回路ユニット３００４は、ランプユニット２００１を点灯させるためのものであって、ランプユニット２００１と電気的に接続される電源線３００４ａを有し、当該電源線３００４ａの先端にはランプユニット２００１のリード線２０７１のコネクタ２０７２と着脱自在に接続されるコネクタ３００４ｂが取り付けられている。なお、照明装置３００１では、ランプユニット２００１と回路ユニット３００４とが別々にユニット化されているが、回路ユニット３００４に相当する回路がランプユニットに内蔵された構成であってもよい。
　調光ユニット３００５は、ユーザがランプユニット２００１の照明光の色温度の設定をするためのものであって、回路ユニット３００４と電気的に接続されており、ユーザの操作を受けて調光信号を回路ユニット３００４に出力する。
　なお、本実施の形態では、実施の形態５で説明したランプユニット２００１を備える照明装置３００１の例について説明したが、本発明に係る照明装置は、これに限定されるものではなく、例えば、実施の形態４で説明したランプ１００を備える照明装置であってもよい。
＜変形例＞
　（１）実施の形態１に係る発光モジュール１では、伝熱部材１６０がＬＥＤチップ１２０の側面にのみ接触している例について説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図１４（ａ）に示す発光モジュール３のように、伝熱部材３６０が、側面に加えて、ＬＥＤチップ１２０におけるダイアタッチ部材１５０側の面（底面）とは反対側の面（上面）を覆うように配置され、ＬＥＤチップ１２０の上面に接触しているものであってもよい。
　また、実施の形態１に係る発光モジュール１では、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０各々の外周領域に配置された伝熱部材１６０が、互いに接してない例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０各々の外周領域に配置された伝熱部材１６０同士が、互いに接していてもよい。
　更に、図１４（ｂ）に示す発光モジュール３ａのように、基板１１０と封止部材１４０ａとの間のＬＥＤチップ１２０等が配設される領域が伝熱部材３６０ａで満たされた構造であってもよい。
　（２）実施の形態１に係る発光モジュール１では、ダイアタッチ部材１５０がシリコーン樹脂からなる接着剤で構成される例について説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図１５に示す発光モジュール４のように、ダイアタッチ部材３５０が、マイクロ粒子３５１とナノコンポジット３５２とを含む接着剤から構成されるものであってもよい。
　（３）実施の形態１に係る発光モジュール１では、封止部材１４０がＬＥＤチップ１２０および伝熱部材１６０を封止するように設けられてなる例について説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図１６（ａ）に示す発光モジュール５のように、封止部材４４０が中空構造を有するものとし、封止部材４４０の内周面とＬＥＤチップ１２０および伝熱部材１６０との間に空隙が形成されてなるものであってもよい。
　（４）実施の形態１に係る発光モジュール１では、ＣＯＢ型のＬＥＤチップ１２０を用いる例を説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図１６（ｂ）に示す発光モジュール６のように、表面実装型ＬＥＤ５２０を用いたものであってもよい。このＬＥＤ５２０は、ＰＣＡ等の透光性材料から形成されたパッケージ５４２と、パッケージ５４２の内部に半田等からなる接続部材５４４を用いて実装されたＬＥＤチップ１２０と、パッケージ５４２内部を封止する封止部材５４０とを備える。この場合、図１６（ｂ）に示すように、パッケージ５４２の側面に伝熱部材５６０が接触しており、ＬＥＤチップ１２０からパッケージ５４２に伝導した熱は、伝熱部材５６０およびダイアタッチ部材５５０を介して基板１１０に伝導する。つまり、基板１１０の主面とＬＥＤチップ１２０の底面とが、パッケージ５４２、伝熱部材５６０を介して熱的に結合されている。伝熱部材５６０は、マイクロ粒子５６１と、ナノコンポジット５６２とから構成される。
　また、図１７に示す発光モジュール７のように、パッケージ８４２の内部にダイアタッチ部材１５０および伝熱部材１６０により固着し、封止部材８４０で封止されてなる構成であってよい。ここで、パッケージ８４２は、接着剤７５０により基板１１０に固着されている。
　（５）実施の形態３では、伝熱部材１６０がＬＥＤチップ１２０の電極部分および配線パターンのランド部１１３０ｂを覆わない構成について説明したが、これに限定されるものではなく、伝熱部材の一部がランド部１１３０ｂを覆う構成であってもよい。
　本変形例に係る発光モジュール８ａ，８ｂ，８ｃの一部断面図を図１８（ａ）および（ｂ）並びに図１９に示す。
　図１８（ａ）に示すように、発光モジュール８ａでは、ＬＥＤチップ１２０の電極部分が伝熱部材１６０ａで覆われておらず、伝熱部材１６０ａの一部がランド部１１３０ｂを覆われている。
　本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱を熱伝導性のよいランド部１１３０ｂを介して基板１１１０側に放出することができる。
　図１８（ｂ）に示すように、発光モジュール８ｂでは、ＬＥＤチップ１２０の電極部分が伝熱部材１６０ｂで覆われており、ランド部１１３０ｂが伝熱部材１６０ｂで覆われていない。
　本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱をＬＥＤチップ１２０の電極部分からも伝熱部材１６０ｂを介して基板１１１０側に放出することができる。
　図１８（ｃ）に示すように、発光モジュール８ｃでは、ＬＥＤチップ１２０の電極部分およびランド部１１３０ｂの両方が伝熱部材１６０ｃで覆われている。そして、伝熱部材１６０ｃの外周面の一部に段部１６３ｃが設けられている。
　本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱を熱伝導性のよいランド部１１３０ｂを介して基板１１１０側に放出することができるとともに、ＬＥＤチップ１２０の電極部分からも伝熱部材１６０ｃを介して基板１１１０側に放出することができる。
　ところで、本発明に係る発光モジュールの製造過程では、伝熱部材を熱硬化させるために基板全体に熱を加える工程がある。従って、金属ワイヤ１１２２のうち伝熱部材に埋設された部位が大きいほど、伝熱部材が熱硬化する際、金属ワイヤ１１２２に加わるストレスが大きくなる。
　これに対して、本構成では、伝熱部材１６０ｃの外周面の一部に段部１６３ｃを設けることにより、金属ワイヤ１１２２のうち伝熱部材１６０ｃに埋設される部位の大きさを小さくしている。これにより、伝熱部材１６０ｃが熱硬化する際の金属ワイヤ１１２２に加わるストレスを低減することができるので、製造過程における金属ワイヤ１１２２の断線等の不具合発生を抑制することができる。
　（７）実施の形態３では、伝熱部材１６０が、各ＬＥＤチップ１２０を個別に囲繞するように配置されている例について説明したが、これに限定されるものではない。
　本変形例に係る発光モジュール１００２について、一部の領域について封止部材１１４０を取り除いた状態の平面図を図２０（ａ）に示し、一部断面図を図２０（ｂ）に示す。なお、発光モジュール１００２全体の平面図は、実施の形態３で説明した図９（ａ）に示す構成と略同様である。また、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
　発光モジュール１００２では、基板１１１０と封止部材１１４０との間のＬＥＤチップ１２０等が配設される領域が伝熱部材４６０で満たされている。これにより、伝熱部材４６０は、基板１１１０における複数のＬＥＤチップ１２０それぞれの外周領域、および、複数のＬＥＤチップ１２０の上面全てを一括して覆っている。
　本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱を熱伝導性のよいランド部１１３０ｂを介して基板１１１０側に放出することができるとともに、ＬＥＤチップ１２０の電極部分からも伝熱部材４６０を介して基板１１１０側に放出することができる。
　また、本構成によれば、基板１１１０上における複数のＬＥＤチップ１２０が配設された領域全面に伝熱部材４６０の基となる材料（ナノコンポジットとマイクロ粒子との混合液）を塗布するだけでよいので、実施の形態３で説明した発光モジュール１００１に比べて製造容易化を図ることができる。
　また、本変形例に係る他の構成の発光モジュール１００３，１００４，１００５を図２１（ａ）乃至（ｂ）に示す。なお、発光モジュール１００３，１００４，１００５全体の平面図は、実施の形態３で説明した図９（ａ）に示す構成と略同様である。また、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
　図２１（ａ）に示すように、発光モジュール１００３では、伝熱部材６６０が、帯状に形成され、基板１１１０の主面側における、行方向に一列に並ぶ複数のＬＥＤチップ１２０それぞれの外周領域全てを含む領域、および、当該複数のＬＥＤチップ１２０の上面全てを覆うように配置されている。つまり、伝熱部材６６０は、行単位で、複数のＬＥＤ１２０それぞれの外周領域、および、当該複数のＬＥＤ１２０の上面を一括して覆っている。
これにより、伝熱部材６６０は、ＬＥＤチップ１２０の電極部分を覆い且つランド部１３０ｂを覆わないように配置されている。
　本構成によれば、基板１１１０上における複数のＬＥＤチップ１２０が配設された領域に伝熱部材６６０の基となる材料（ナノコンポジットとマイクロ粒子との混合液）を帯状に塗布するだけでよいので、実施の形態３で説明した発光モジュール１００１のようにＬＥＤチップ１２０毎に個別に塗布する場合に比べて製造容易化を図ることができる。
　また、本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱がＬＥＤチップ１２０の電極部分からも伝熱部材１６０ｂを介して基板１１１０側に放出されるので、その分、放熱性向上によるＬＥＤチップ１２０の発光効率低下の抑制を図ることができる。
　更に、本構成によれば、図２０に示す構成に比べて、金属ワイヤ１１２２のうち伝熱部材６６０に埋設される部位の大きさが小さくなっている。これにより、発光モジュール１００３の製造過程において、伝熱部材６６０を熱硬化させる際の金属ワイヤ１１２２に加わるストレスを低減することができるので、製造過程における金属ワイヤ１１２２の断線等の不具合発生を抑制することができる。
　図２１（ｂ）に示すように、発光モジュール１００４は、図２１（ａ）に示す構成と略同じであるが、伝熱部材７６０は、ＬＥＤチップ１２０の電極部分を覆わず且つランド部１３０ｂを覆うように配置されている点が図２１（ａ）に示す構成と相違する。ここにおいて、伝熱部材７６０は、隣り合う２つの行の間の複数のＬＥＤチップ１２０の並び方向に沿って延伸する帯状の領域を覆うように配置されている。
　本構成によれば、基板１１１０上における複数のＬＥＤチップ１２０が配設された領域に伝熱部材７６０の基となる材料（ナノコンポジットとマイクロ粒子との混合液）を帯状に塗布するだけでよいので、実施の形態３で説明した発光モジュール１００１に比べて製造容易化を図ることができる。
　また、本構成によれば、ＬＥＤチップ１２０で発生した熱が熱伝導性のよいランド部１１３０ｂを介して基板１１１０側に放出されるので、その分、放熱性向上によるＬＥＤチップ１２０の発光効率低下の抑制を図ることができる。
　更に、本構成によれば、図２０に示す構成に比べて、金属ワイヤ１１２２のうち伝熱部材７６０に埋設される部位の大きさが小さくなっている。これにより、発光モジュール１００３の製造過程において、伝熱部材７６０を熱硬化させる際の金属ワイヤ１１２２に加わるストレスを低減することができるので、製造過程における金属ワイヤ１１２２の断線等の不具合発生を抑制することができる。
　図２１（ｃ）に示すように、発光モジュール１００５では、伝熱部材８６０が、基板１１１０の主面側における、列方向に一列に並ぶ複数の半導体発光素子それぞれの行方向における両側に位置する外周領域の一部を含み且つ列方向に沿って延伸する帯状の領域を覆うように配置されている。この伝熱部材８６０は、ＬＥＤチップ１２０の電極部分、ランド部１３０ｂおよび金属ワイヤ１１２２を覆わないように配置されている。
　本構成によれば、基板１１１０上における複数のＬＥＤチップ１２０が配設された領域に伝熱部材８６０の基となる材料（ナノコンポジットとマイクロ粒子との混合液）を帯状に塗布するだけでよいので、実施の形態３で説明した発光モジュール１００１のようにＬＥＤチップ１２０毎に個別に塗布する場合に比べて製造容易化を図ることができる。
　また、本構成によれば、図２０や図２１（ａ）および（ｂ）に示す構成と異なり、金属ワイヤ１１２２が伝熱部材８６０で覆われていない。これにより、発光モジュール１００３の製造過程において、伝熱部材８６０の熱硬化の際の伝熱部材８６０の熱収縮が、金属ワイヤ１１２２に影響することがないので、製造過程における金属ワイヤ１１２２の断線等の不具合発生の更なる抑制を図ることができる。
　（６）実施の形態４では、波長変換部材として機能する封止部材１４０を有する発光モジュール１を用いたランプ１００の例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２２に示すように、蛍光体を含有しない封止部材７４０を有する発光モジュール７を用い、グローブ１０の内周面に蛍光体を含有した波長変換部材１２が設けられたランプ１０２であってもよい。なお、図２２では、実施の形態３と同様の構成については、同一の符号を付している。
　（７）実施の形態１乃至３で説明した発光モジュール１，２，１００１では、いずれも封止部材が蛍光体を含み波長変換部材として機能する例について説明したが、これに限定されるものではなく、封止部材に蛍光体が含まれていない構成でもよい。本構成によれば、封止部材が波長変換部材として機能せず、ＬＥＤチップから出射された光が、封止部材で波長変換がなされず、そのまま封止部材の外部へ放射される。
１，２，３，４，５，６，７　発光モジュール
１０　グローブ
１２　波長変換部材
３０　口金
４０　ヒートシンク
５０　支持部材
６０　筐体
７０ａ，７０ｂ　リード線
８０　電源回路
８２ａ，８２ｂ　電源線
１００，１０２　ランプ
１１０　基板
１１２，１１４　貫通孔
１２０　ＬＥＤチップ
１２２，１２４　金属ワイヤ
１３０　配線パターン
１３０ａ　ランド部
１３０ｂ　脚部
１４０，６４０　封止部材
１５０　ダイアタッチ部材
１６０　伝熱部材
１６１，３５１　マイクロ粒子
１６２　ナノコンポジット

Claims (18)

  1. 　基板と、
    　前記基板の主面側に配置された１または複数の半導体発光素子と、
    　前記半導体発光素子の外周面の少なくとも一部と前記基板の前記主面とを熱的に結合し、前記半導体発光素子で発生する熱を前記基板に伝達する伝熱部材とを備え、
    　前記伝熱部材は、
    　透光性を有する基材と、当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成される
    　ことを特徴とする発光モジュール。
  2. 　前記粒子は、第１種類の透光性材料から形成された第１粒子と、第２種類の透光性材料から形成された第２粒子とから構成され、
    　前記第１粒子の平均粒径は、赤色光の波長よりも大きく、前記第２粒子の平均粒径は、青色光の波長より小さく、
    　前記第１種類の透光性材料は、前記第２種類の透光性材料よりも熱伝導率が大きい
    　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種類の透光性材料の屈折率は、前記基材に前記第２粒子のみを分散させてなる複合材料の屈折率と同じである
    　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種類の透光性材料は、第１無機化合物であり、
    　前記第２種類の透光性材料は、第１無機化合物とは異なる第２無機化合物である
    　ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の発光モジュール。
  5. 　前記第１粒子の平均粒径は、１μｍ乃至１００μｍである
    　ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  6. 　前記第２粒子の平均粒径は、４５０ｎｍ以下である
    　ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  7. 　前記基板の主面側に前記半導体発光素子を覆うように配置され、前記半導体発光素子から放出される光の波長を変換する波長変換部材を更に備える
    　ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  8. 　前記半導体発光素子は、接着剤を介して前記基板の前記主面に接着され、
    　前記伝熱部材の熱抵抗は、前記接着剤の熱抵抗より小さい
    　ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  9. 　前記波長変換部材は、更に、前記伝熱部材を覆い、
    　前記伝熱部材の熱伝導率は、前記波長変換部材の熱伝導率より大きい
    　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  10. 　前記半導体発光素子は、底面が前記基板の前記主面と対向する形で配置され、
    　前記伝熱部材は、前記基板上の前記半導体発光素子の外周領域に配置され、前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と接触している
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光モジュール。
  11. 　前記伝熱部材は、更に、前記半導体発光素子の前記底面とは反対側の上面を覆う形で配置され、前記半導体発光素子の前記上面の少なくとも一部と接触している
    　ことを特徴とする請求項１０記載の発光モジュール。
  12. 　前記半導体発光素子は、複数あり、
    　前記伝熱部材は、複数の半導体発光素子それぞれの外周領域、および、前記複数の半導体発光素子の上面の全てを一括して覆っている
    　ことを特徴とする請求項１１記載の発光モジュール。
  13. 　前記半導体発光素子は、前記基板の前記主面側に行列状に複数配設してなり、
    　前記伝熱部材は、行単位または列単位で、複数の半導体発光素子それぞれの外周領域、および、前記複数の半導体発光素子の上面を一括して覆っている
    　ことを特徴とする請求項１１記載の発光モジュール。
  14. 　前記半導体発光素子は、前記基板の前記主面側に行列状に複数配設してなり、
    　前記伝熱部材は、前記基板の前記主面側における、隣り合う２つの行または列の間の複数の半導体発光素子の並び方向に沿って延伸する帯状の領域を覆うように配置されている
    　ことを特徴とする請求項１０記載の発光モジュール。
  15. 　前記半導体発光素子は、上面に電極を有し、
    　前記基板の前記主面側には、前記半導体発光素子から隔てて配置されたランド部を含む配線パターンが形成され、
    　前記半導体発光素子の前記電極と前記ランド部とが、金属ワイヤを介して電気的に接続されてなり、
    　前記金属ワイヤの少なくとも一部が前記伝熱部材の外部に位置している
    　ことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の発光モジュール。
  16. 　請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の発光モジュールを備える
    　ことを特徴とするランプ。
  17. 　基板と、前記基板の主面側に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の外周面の少なくとも一部と前記基板の前記主面とを熱的に結合し前記半導体発光素子で発生する熱を前記基板に伝熱する伝熱部材とを有する発光モジュールと、
    　前記発光モジュールを内部に収納するグローブと、
    　前記グローブの内部に配置され前記半導体発光素子から放出される光の波長を変換する波長変換部材とを備え、
    　前記伝熱部材は、
    　透光性を有する基材と、当該基材に分散され且つ当該基材よりも熱伝導率が高い透光性材料からなる粒子とから構成される
    　ことを特徴とするランプ。
  18. 　請求項１６または請求項１７記載のランプを備える
    　ことを特徴とする照明装置。
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