使用LED的发光装置制造方法及图纸

提供一种既能提高散热性同时又能高效地向装置外部引出来自发光二极管（ＬＥＤ）管芯的光的发光装置。该发光装置包括由铝构成的金属板（１１），金属板（１１）具有向前方突出的突出部（１１ａ），在突出部（１１ａ）的前面上形成有容纳凹槽（１１ｂ）。ＬＥＤ管芯（１）被装载在容纳凹槽（１１ｂ）的底面上，由于与金属板（１１）热结合，所以散热性提高。在与金属板（１１）的前面接合的由玻璃环氧树脂基板构成的印刷电路板（１２）上贯通设置着插入突出部（１１ａ）的插入孔（１３）。所述ＬＥＤ管芯（１）和焊接导线（Ｗ）被透明的树脂密封部（５０）密封。由金属板（１１）的一部分构成的容纳凹槽（１１ｂ）的内周面具有作为向前方反射从ＬＥＤ管芯（１）辐射的光的反射镜的功能。因此，能高效地引出ＬＥＤ管芯（１）的光。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用发光二极管(LED)管芯的发光装置。LED管芯1通过焊接导线W与配线部23电气连接。作为LED管芯，例如使用在蓝宝石基板上形成氮化镓系的发光部的LED管芯。在该发光装置中，配置圆形开口的框架形的框架部件30以围住LED管芯1，粘接层40(参照附图说明图18B)将该框架部件30粘接在金属基板20上，在框架部件30的内侧浇注环氧树脂或硅酮树脂之类的透明密封树脂，把LED管芯1密封起来。来自LED管芯1的光通过由充填在框架部件30内侧中的密封树脂构成的树脂密封部50向前方(图18A中的上面侧)射出去。该框架部件30中的圆形开口的剖面呈从上部越向金属基板20接近内径越小的倒梯形，但如图18B中所示，在金属基板20的近旁成为倒斜坡形，越接近金属基板20内径越大。因为该发光装置的LED管芯1被安装在由金属板21和大约100μm厚的绝缘层22构成的导热性高的金属基板20上，所以，与在电路板上安装内装了LED管芯的表面安装型LED的情况相比，能容易地将在LED管芯1上产生的热向外部散发掉。因此，该发光装置具有能抑制因LED管芯1的温升而产生的发光效率降低、寿命降低、树脂密封部50劣化等的优点。此外，在框架部件30的材料中使用白色系的树脂，框架部件30的内周面31具有作为反射部件的功能。因为LED管芯1的光被框架部件30的内周面31反射后辐射到前方，所以，具有能高效地把光射到发光装置外部的优点。专利技术所要解决的问题但是，在上述现有的发光装置中，LED管芯1不是直接安装在金属板21上，而是通过导热系数比金属板21低的厚度为100μm左右的绝缘层22安装在金属板21上，所以，与直接安装在金属板21上的情况相比，散热性差。此外，在上述现有的发光装置中，在引出来自LED管芯1的光的引出效率这点上存在如下缺点。若在比框架部件30的圆形开口半径为最小的位置更靠边儿的位置上有LED管芯1，则来自LED管芯1的光的一部分就被遮挡，光引出效率就会降低。在以绝缘层22的表面为基准的情况下，LED管芯1的表面就位于管芯厚度的大约80μm的地方。框架部件30的圆形开口半径为最小的位置的高度H是将粘接层40的厚度、配线部23的厚度(铜箔的厚度)及框架部件30的倒斜坡形部分的厚度相加所得的大约300μm。这样，具有作为反射部件功能的框架部件30的内周面31位于距LED管芯1的表面远的位置上，就不能进行有效的光反射。此外，在LED管芯1使用蓝宝石基板等透明基板的情况下，因为来自LED管芯1的发光部的光也向横向辐射，所以，就不能高效地向外部射出从LED管芯1横向辐射的光。此外，为了提高散热性，也可以考虑去掉安装LED管芯1的部分的绝缘层22，将LED管芯1安装在金属板21上。该情况下，上述H加上绝缘层22厚度的总厚(100μm左右)成为不具有反射部件功能的部分(无效部分)，所以，向外部射出从LED管芯1横向辐射的光的效率就进一步降低。此外，在上述现有的发光装置中，为了提高射向外部的光的引出效率，使用白色系树脂作为框架部件30的材料，但是，在LED管芯1的安装工序中的加热时，白色系树脂被氧化而着色，使反射性能降低下来。另外，在使用蓝色LED管芯作为LED管芯1的情况下，从LED管芯1辐射的蓝色光会使框架部件30的树脂劣化而被着色，反射性能降低下来。鉴于上述理由，本专利技术的目的是提供一种发光装置，该发光装置与现有技术相比，能提高散热性，且能高效地向外部射出来自发光二极管管芯的光。按照该结构，由于发光二极管管芯被配置在属于金属板的一部分的容纳凹槽的底部上，并与金属板热结合安装，因此，与现有的通过绝缘层安装的情况相比，散热性提高。因此，能抑制因发光二极管管芯的温升导致的发光效率降低、寿命降低、密封树脂劣化等。此外，因为由金属板的一部分构成的容纳凹槽的内周面具有作为光反射镜的功能，从发光二极管管芯辐射的光被容纳凹槽的内周面反射，向容纳凹槽外射出，所以，能高效地引出发光二极管管芯的光。此外，因为反射镜不是由树脂而是由金属构成，所以，能抑制在发光二极管管芯的安装工序中的加热时反射性能劣化或在发光装置的使用时由于发光二极管管芯的光照射而导致反射性能劣化。按照本专利技术的上述改良的专利技术中，上述绝缘基体最好设置充填上述密封树脂的至少一部分的树脂充填部。这样，使用环氧树脂或硅酮树脂等模铸用树脂作为上述密封树脂，就能够容易地进行密封。在上述装置中，最好设置按重叠形状接合在上述绝缘基体的前面并绕整个一周围住上述插入孔的周边的框架形的框架部件，在上述树脂充填部和框架部件的内侧充填着上述密封树脂。这样，能容易且廉价地形成充填上述密封树脂的空间，同时能确实地充填密封树脂。在上述装置中，上述绝缘基体最好由与上述发光二极管管芯电气连接的配线部朝上述树脂充填部的内周面延长的立体电路模制品构成。这样，能与绝缘基体整体地形成立体的树脂充填部，组装变得容易，同时，发光二极管管芯与配线部的电气连接也变得容易。在本专利技术的上述改良的专利技术中，上述金属板最好兼作与上述发光二极管管芯电气连接的配线部的一部分。这样，将在厚度方向的两面上有电极的发光二极管管芯安装在上述容纳凹槽的底面上，就能把底面侧的电极连接在电气配线上。在本专利技术的对上述改良的专利技术中，在上述容纳凹槽的内面上最好形成由比上述金属板反射率高的金属材料构成的反射膜。这样，能不把金属板的功能与反射镜的功能分离开，所以，能增加上述金属板的材料的选择性。例如，可以选择与上述绝缘基体的粘接性更高的材料或导热系数更高的材料作为上述金属板的材料。在上述装置中，最好在上述框架部件的内周面上形成由比上述框架部件反射率高的金属材料构成的反射膜。这样，能提高从上述发光二极管管芯射出的光向装置外部的引出效率。在上述装置中，最好设置与上述框架部件一起按重叠形状接合在上述绝缘基体的前面且在前面设置了配线部的电路部件安装基体，此外，电路部件安装基体的厚度最好是上述框架部件不比电路部件安装基体更向前方突出的厚度。这样，能在电路部件安装基体的前面侧配置表面安装型的电路部件，容易用反流工序进行安装。在上述装置中，最好在上述框架部件的内侧且上述绝缘基体的前面上设置比上述绝缘基体反射率高的反射部件。这样，能进一步提高从上述发光二极管管芯射出的光向装置外部的引出效率。在本专利技术的对上述改良的专利技术中，上述容纳凹槽的内周面最好由旋转抛物面的一部分构成。这样，能使射向发光二极管管芯的侧面侧和后面侧的光高效地向前面侧反射，能进一步提高从上述发光二极管管芯射出的光向装置外部的引出效率。在本专利技术的对上述改良的专利技术中，上述绝缘基体最好设置不与上述金属板重叠的区域，在该区域的后面侧安装电路部件。这样，即使电路部件是引线安装型的电路部件，也能不冒短路的危险而经上述金属板进行安装。此外，从发光二极管管芯射出的光不被电路部件吸收或反射，能进一步提高从发光二极管管芯射出的光向装置外部的引出效率。图2是实施例2的概略剖面图。图3是实施例2的其他结构例的概略剖面图。图4是实施例3的概略剖面图。图5是实施例3的其他结构例的概略剖面图。图6是实施例4的概略剖面图。图7是实施例5的概略剖面图。图8是实施例6的概略剖面图。图9是实施例7的概略剖面图。图10是实施例8的概略剖面图。图11是实施例8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用ＬＥＤ的发光装置，其特征在于，包括：设置有向前方突出的突出部且在突出部的前面上形成有容纳凹槽的金属板、配置在所述容纳凹槽的底部并与所述金属板热结合的发光二极管管芯、形成插入所述突出部的插入孔并按与所述金属板重叠的形状与金属板接合的绝缘基体、具有透光性的密封着所述发光二极管管芯的密封树脂。

【技术特征摘要】
JP 2001-8-28 258680/2001;JP 2001-11-6 340832/20011.一种使用LED的发光装置，其特征在于，包括设置有向前方突出的突出部且在突出部的前面上形成有容纳凹槽的金属板、配置在所述容纳凹槽的底部并与所述金属板热结合的发光二极管管芯、形成插入所述突出部的插入孔并按与所述金属板重叠的形状与金属板接合的绝缘基体、具有透光性的密封着所述发光二极管管芯的密封树脂。2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于所述绝缘基体包括充填所述密封树脂的至少一部分的树脂充填部。3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于设置有在所述绝缘基体的前面上按重叠形状接合的绕全周围住所述插入孔的周边的框架形的框架部件；在所述树脂充填部和框架部件的内侧充填着所述密封树脂。4.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于所述绝缘基体由与所述发光二极管管芯电气连接的配线部向所述树脂充填部的内周面延长的立体电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本拓磨，杉本胜，木村秀吉，盐滨英二，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]