(57)【要約】【課題】アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる放熱部材を用いた場合であっても、部品点数、製造工数が増大することなく、放熱効率を向上させることのできる発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１は、はんだ材３と接合可能な金属からなる金属部２６を有する発光部２と、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなり表面に形成された放熱用被膜及び表面における放熱用被膜の内側に形成されはんだ材と接合可能な処理が施された接合部４３を有する放熱部材４と、を備え、発光部２の金属部２６及び放熱部材４の接合部４３がはんだ材３により接合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子が実装される実装面を有しセラミック又は半導体からなる基板と、前記基板の前記実装面と反対側の面に形成されはんだ材と接合可能な金属からなる金属部と、を有する発光部と、
アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなり、前記はんだ材と接合可能な処理が施された接合部と、前記接合部の周囲に形成された放熱用被膜と、を表面に有する放熱部材と、を備え、
前記発光部の前記金属部及び前記放熱部材の前記接合部が、前記はんだ材により接合された発光装置。
【請求項２】
前記はんだ材は、前記放熱部材と、直接の接合が不能な材料である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記放熱部材は、板状の本体を有し、
前記発光部は、前記放熱部材の前記本体の端面に搭載され、
前記放熱部材と前記発光部の前記基板との熱膨張率の差と、前記発光部の前記金属部における前記端面の長手方向の長さの積が、０．２μｍ／℃以下である請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記本体と連続的に前記発光部を前記端面の幅方向両側を覆うよう形成され前記発光部から発せられる光を反射する反射鏡部を有する請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光部の前記金属部の面積を、前記発光部への投入電力で除した値が、５００ｍｍ２／Ｗ以下である請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光部は、前記ＬＥＤ素子を封止するガラス封止部を有する請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光部は、複数であり、互いに一列に並べられて線状光源をなす請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記接合部は、Ｚｎめっき、Ｖめっき及びＣｕめっきのいずれかである請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法であって、
前記放熱部材の前記接合部をマスキング部材で覆った状態で、前記放熱部材の表面に前記放熱用被膜を形成し、
前記マスキング部材を剥離して前記接合部を露出させ、当該接合部に前記はんだ材と接合可能な処理を施す発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記放熱用被膜は、アルマイト処理により形成される請求項９に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる放熱部材を有する発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置として、ダイボンド用の実装面を有する高熱伝導性の放熱基台と、この放熱基台上に載置され、前記実装面の一部を露出する孔部及び前記放熱基台の外周縁より外方に張り出す張出部を有する回路基板と、前記孔部を通して前記実装面上に実装される発光素子と、この発光素子の上方を封止する透光性の樹脂体とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の発光装置は、放熱基台が電子機器の筐体の外表面に接触させて載置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発光装置では、筐体がアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる場合、筐体の表面に酸化膜が形成されるため、一般的なはんだ材によって直接接合することはできない。従って、放熱基台と筐体の間に接着性を有する樹脂からなる接着シートを介在させたり、放熱基台と筐体とをねじ等の締結部材により固定しなければならず、部品点数及び製造工数が増大してしまう。また、筐体の表面に形成される酸化膜は、放熱基台と筐体の間の熱抵抗を増大させるため、放熱効率が悪くなる。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる放熱部材を用いた場合であっても、部品点数、製造工数が増大することなく、放熱効率を向上させることのできる発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ＬＥＤ素子が実装される実装面を有しセラミック又は半導体からなる基板と、前記基板の前記実装面と反対側の面に形成されはんだ材と接合可能な金属からなる金属部と、を有する発光部と、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなり、前記はんだ材と接合可能な処理が施された接合部と、前記接合部の周囲に形成された放熱用被膜と、を表面に有する放熱部材と、を備え、前記発光部の前記金属部及び前記放熱部材の前記接合部が、前記はんだ材により接合された発光装置が提供される。
【０００７】
上記発光装置において、前記はんだ材は、前記放熱部材と、直接の接合が不能な材料であってもよい。
【０００８】
上記発光装置において、前記放熱部材は、板状の本体を有し、前記発光部は、前記放熱部材の前記本体の端面に搭載され、前記放熱部材と前記発光部の前記基板との熱膨張率の差と、前記発光部の前記金属部における前記端面の長手方向の長さの積が、０．２μｍ／℃以下であってもよい。
【０００９】
上記発光装置において、前記放熱部材は、前記本体と連続的に前記発光部を前記端面の幅方向両側を覆うよう形成され前記発光部から発せられる光を反射する反射鏡部を有してもよい。
【００１０】
上記発光装置において、前記発光部の前記金属部の面積を、前記発光部への投入電力で除した値が、５００ｍｍ２／Ｗ以下であってもよい。
【００１１】
上記発光装置において、前記発光部は、前記ＬＥＤ素子を封止するガラス封止部を有してもよい。
【００１２】
上記発光装置において、前記発光部は、複数であり、互いに一列に並べられて線状光源をなしてもよい。
【００１３】
上記発光装置において、前記接合部は、Ｚｎめっき、Ｖめっき及びＣｕめっきのいずれかであってもよい。
【００１４】
また、本発明によれば、上記発光装置の製造方法であって、前記放熱部材の前記接合部をマスキング部材で覆った状態で、前記放熱部材の表面に前記放熱用被膜を形成し、前記マスキング部材を剥離して前記接合部を露出させ、当該接合部に前記はんだ材と接合可能な処理を施す発光装置の製造方法が提供される。
【００１５】
上記発光装置の製造方法において、前記放熱用被膜は、アルマイト処理により形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる放熱部材を用いた場合であっても、部品点数、製造工数が増大することなく、放熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態を示す発光装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、発光装置の模式側面断面図である。
【図３】図３は、発光装置における発光部付近の拡大模式断面図である。
【図４】図４は、発光装置の模式正面断面図である。
【図５】図５は、実施例と比較例１及び比較例２の実験結果のデータを示す表である。
【図６】図６は、横軸に接触面積を投入電力で除した値をとり、縦軸に発光部とフィンの温度差の値をとって、実施例、比較例１及び比較例２を比較したグラフである。
【図７】図７は、アルミニウムとアルマイトの分光放射率を示すグラフである。
【図８】図８は、変形例を示す発光装置の外観斜視図である。
【図９】図９は、変形例を示す発光装置の模式側面断面図である。
【図１０】図１０は、変形例を示す発光装置の模式正面断面図である。
【図１１】図１１は、変形例を示す発光装置の模式側面断面図である。
【図１２】図１２は、変形例を示す発光装置の模式正面断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施形態を示す発光装置の模式横断面図である。
【図１４】図１４は、発光装置の縦断面図である。
【図１５】図１５は、発光装置の拡大縦断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施形態を示す発光装置の縦断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４の実施形態を示す発光装置の縦断面図である。
【図１８】図１８は、変形例を示す発光装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図４は本発明の第１の実施形態を示し、図１は発光装置の外観斜視図である。
図１に示すように、発光装置１は、ＬＥＤ素子２１を含む複数の発光部２と、各発光部２とはんだ材３（図１中不図示）を介して接続される放熱部材４と、各発光部２へ電力を供給するフレキシブル基板５と、を備えている。放熱部材４は、アルミニウムからなり、本体４１が板状に形成される。放熱部材４の本体４１の上端面に、各発光部２が間隔をおいて搭載される。放熱部材４は、表面に酸化膜を形成し易いアルミニウムであることから、はんだ材３と直接接合することはできない。しかし、放熱部材４に所定の処理を施すことにより、はんだ材３と接合可能な接合部４３（図１中不図示）を形成している。
【００１９】
図２は、発光装置の模式側面断面図である。
図２に示すように、発光部２は、複数であり、互いに一列に並べられて線状光源をなしている。本実施形態においては、計８つの発光部２が電気的に直列にフレキシブル基板５に実装されている。各発光部２は、それぞれ電気的に直列に接続されている３つのＬＥＤ素子２１を有している。各ＬＥＤ素子２１は、順方向が４．０Ｖ、順電流が１００ｍＡの場合に、ピーク波長が４６０ｎｍの光を発する。この発光装置１では、計２４個のＬＥＤ素子２１が直列に接続されていることから、家庭用のＡＣ１００Ｖの電源を利用すると、各ＬＥＤ素子２１に約４．０Ｖの順方向電圧が印加され、各ＬＥＤ素子２１が所期の動作をするようになっている。
【００２０】
放熱部材４の本体４１の上端面には、Ｚｎめっきからなる接合部４３が形成されている。本実施形態においては、本体４１の上端面のＺｎめっきが全面的に形成されている。接合部４３に複数の発光部２が等間隔ではんだ材３を介してそれぞれ搭載される。Ｚｎめっき層は、本体４１のＡｌをＺｎと置換するジンケート処理により形成される。本実施形態においては、Ｚｎめっき層の上に、Ｎｉめっき層及びＡｕめっき層がこの順に形成される。ここで、Ｚｎに代えてＶを用い、本体４１のＡｌをＶにより置換されるようにしてもよい。
【００２１】
尚、放熱部材４には、接合部４３以外の表面に全面的に放熱用被膜４４が形成されている。放熱用被膜４４は、アルミニウムの酸化被膜であり、アルマイト処理により形成される。
【００２２】
図３は、発光装置における発光部付近の拡大模式断面図である。
図３に示すように、発光部２は、フリップチップ型の複数のＬＥＤ素子２１と、各ＬＥＤ素子２１を搭載しセラミックからなる搭載基板２２と、搭載基板２２に形成され各ＬＥＤ素子２１へ電力へ供給するための回路パターン２３と、各ＬＥＤ素子２１を搭載基板２２上にて封止するガラス封止部２４と、各ＬＥＤ素子２１と回路パターン２３の間に介在するバンプ２５と、を備えている。
【００２３】
ＬＥＤ素子２１は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の式で表される半導体からなり、青色光を発する。尚、ＬＥＤ素子２１の半導体は任意であり、例えば、ＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓＰ系材料等のような他の半導体材料を用いてもよい。
【００２４】
搭載基板２２はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の多結晶焼結材料からなり、回路パターン２３は搭載基板２２の上面に形成されて各ＬＥＤ素子２１と電気的に接続される上面パターン２３ａと、搭載基板２２の下面に形成されてフレキシブル基板５と電気的に接続される電極パターン２３ｂと、上面パターン２３ａと電極パターン２３ｂを電気的に接続するビアパターン２３ｃと、を有している。また、搭載基板２２の下面における各電極パターン２３ｂの間には、放熱パターン２６が形成される。すなわち、放熱パターン２６は、はんだ材３と接合可能な金属部であり、セラミックからなる絶縁部としての搭載基板２２にメタライズされている。尚、搭載基板２２は、ＡｌＮ以外のセラミックとしてもよいし、シリコンなどの半導体材料を用いてもよい。シリコンは、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上あり、ＡｌＮと比べて廉価である。
【００２５】
ガラス封止部２４は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏ系の熱融着ガラスからなり、搭載基板２２上に直方体状に形成される。この熱融着ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４９０℃、屈伏点（Ａｔ）が５２０℃、１００℃〜３００℃における熱膨張率（α）が６×１０−６／℃、屈折率が１．７となっている。尚、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含有していなくてもよいし、任意成分としてＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を含んでいてもよい。さらに、ガラス封止部２４は、金属アルコキシドを出発原料としたゾルゲルガラスであってもよい。さらには、例えばシリコーン等の樹脂材料でＬＥＤ素子２１を封止してもよい。
【００２６】
フレキシブル基板５は、例えばポリイミド、液晶ポリマー等からなる絶縁部５１と、絶縁部５１内に形成される回路パターン５２と、を有している。フレキシブル基板５の回路パターン５２は、発光部２との接続部分にて絶縁部５１から露出し、はんだ材５４を介して発光部２の回路パターン２３に接続されている。また、フレキシブル基板５には、放熱部材４の突出部４２を挿通する孔部５３が形成され、孔部５３にははんだ材３が充填されている。尚、フレキシブル基板５の発光部２との接続部分は、熱応力により電気的接続不良が発生することを防ぐため、放熱部材４に拘束されていない。
【００２７】
はんだ材３は、任意の材料を選択できるが、例えば、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等を用いることができる。本実施形態においては、はんだ材３の厚さは、２０〜１００μｍ程度である。尚、アルミニウムと接合可能なはんだ材料として、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだ、Ｚｎ−Ｃｄ−Ｂｉ系はんだ等があるが、これらは酸化し易いし、電解腐食を起こし易く、熱膨張係数が大きいという問題点がある。このようなアルミニウムと直接の接合が可能な特殊なはんだ材料を用いることなく、はんだ接合が比較的容易な作業性の高い一般のはんだ材料を本実施形態では用いている。
【００２８】
図４は、発光装置の模式正面断面図である。
図４に示すように、放熱部材４は、本体４１と一体的に形成される反射鏡部４５と複数のフィン４６を有する。反射鏡部４５は、本体４１の上端と連続的に形成され、発光部２を本体４１の上端面の幅方向両側から覆い、上方を開放した凹状を呈している。各フィン４６は、本体４１の左右の主面と連続的に形成され、幅方向外側へ向かって延びるよう形成される。反射鏡部４５及びフィン４６は、各発光部２の並び方向へ延び、装置の長手方向にわたって同じ断面で形成されている。
【００２９】
この発光装置１の製造方法について説明する。
まず、アルミニウムの押出成形により、接合部４３や放熱用被膜４４が未形成の放熱部材４を作製する。そして、放熱部材４の脱脂処理を行って、放熱部材４の表面の油分や塵埃を除去しておく。
次いで、放熱部材４の上端面にマスキング部材としてのマスクテープを貼付する。尚、マスキング部材は、マスクテープに限定されず、例えば治具、レジスト剤等を用いてもよい。
【００３０】
次に、放熱部材４を蓚酸溶液中で陽極酸化させることによって、放熱部材４にアルマイト処理を施す。これにより、放熱部材４に放熱用被膜４４が形成される。
この後、マスクテープを放熱部材４から剥がし、放熱部材４をジンケート液に浸してＡｌを溶解させ、溶解したＡｌと同じモル濃度のＺｎを置換析出させる。これにより、本体４１の上端面にＺｎめっき層が形成される。Ｚｎめっき層の厚さは、任意であるが、数１００Å程度とすることができ、例えば２００〜３００Åである。さらに、Ｚｎめっき層の上に、Ｎｉめっき層及びＡｕめっき層をこの順で形成する。Ｎｉめっき層の厚さは、任意であるが、例えば５μｍである。また、Ａｕめっき層の厚さは、任意であるが、例えば０．０５μｍである。このようにして、接合部４３が形成される。
尚、ジンケート液として、アルカリ性の系と酸性の系のどちらを用いてもよいが、アルマイト処理による被膜に対しては酸性の系の方がダメージが小さく、Ｚｎめっきの処理時間やめっき形成の自由度が大きくなるため、アルマイト処理の被膜に対しては酸性の系のジンケート液が好ましい。酸性の系のジンケート液としては、例えば、（ＺｎＳＯ４，ＮＨ４Ｃｌ，Ａｌ２（ＳＯ４）３・８Ｈ２Ｏ，ＣＨ３ＣＯＯＮａ・３Ｈ２Ｏ）が挙げられる。
【００３１】
一方、はんだ材５４を用いて各発光部２をフレキシブル基板５へ実装する。ここで、各発光部２の放熱パターン２６には、はんだ材３を塗布しておく。そして、各発光部２の放熱パターン２６と、放熱部材４の接合部４３を、はんだ材３により接合し、発光装置１が完成する。
【００３２】
以上のように構成された発光装置１によれば、はんだ材３と接合が困難なアルミニウムからなる放熱部材４に、はんだ材３と接合可能な処理が施された接合部４３を形成したので、はんだ材３を介して発光部２と放熱部材４とを接合することができる。これにより、ねじ等の締結部材、接着用の樹脂シート等が不要となり、部品点数を少なくするとともに、製造工数を少なくして、コスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、従来、放熱部材をはんだ材による接合が容易な銅とすると比重が大きく、装置の重量が嵩むという問題点があった。さらには、重量あたりの材料費が高くなるし、押出成形やダイキャスト成形を行うことが困難で加工性が低下するという問題点もあった。本実施形態の発光装置１は、これらの問題点を解消したものともいうことができる。
【００３４】
また、使用時に各ＬＥＤ素子２１にて生じた熱は、搭載基板２２、はんだ材３を通じて放熱部材４へスムースに伝達する。例えば、銅からなる放熱基台とアルミニウムからなる筐体とのねじによる締結では、ミクロ的にみると、両者の接触部分が全面的に接触しているわけではないし、さらに両者が接触している箇所には表面酸化膜による接触熱抵抗が存在する。しかし、本実施形態においては、放熱部材４の接合部４３はミクロ的にみても全面的に本体４１と接触し、両者の間に酸化膜が形成されていないことから、はんだ材３と放熱部材４との接合を強固にすることができるし、搭載基板２２と本体４１の間の熱抵抗を小さくすることもでき、実用に際して極めて有利である。従って、各ＬＥＤ素子２１にて熱が生じても、発光部２と放熱部材４とをはんだ材３を介して密着させた状態を維持させることができ、使用時に発光部２と放熱部材４とが離隔するようなことはないし、経時的に発光部２と放熱部材４の間の熱抵抗が上昇することもなく、高い信頼性を担保することができる。
【００３５】
図５は実施例と比較例１及び比較例２の実験結果のデータを示す表である。
実施例は、２４個のＬＥＤ素子２１を搭載した３つの発光部２を、はんだ材３により放熱部材４の接合部４３と接続して行った。放熱部材４の本体４１は長手方向１００ｍｍ、幅方向１０ｍｍ、上下方向２０ｍｍであり、この本体４１に長手方向１００ｍｍ、幅方向３．７５ｍｍ、上下方向１．００ｍｍのフィン４６を上下について４．５ｍｍ間隔で幅方向一対に３つ形成した。はんだ材３と放熱部材４の接触面積は、発光部２の長手方向に１．３ｍｍ、幅方向に０．６ｍｍの０．７８ｍｍ２とした。図５に、実施例において、各発光部２に投入した電力の合計量と、発光部２のフィン４６の温度差を示す。
また、比較例１は、実施例と同じように３つの発光部２を用い、各発光部２をはんだ材３により銅スラグと接続し、当該銅スラグを放熱部材４とねじにより締結して作製した。具体的に、銅スラグと放熱部材４の接触面積は、発光部２の長手方向に１８ｍｍ、幅方向に５０ｍｍの９００ｍｍ２とした。ここで、放熱部材４は、実施例と同じものを使用した。図５に、比較例１において、各発光部２に投入した電力の合計量と、発光部２とフィン４６の温度差を示す。
また、比較例２は、比較例１の銅スラグと放熱部材４との間に、放熱用のグリースを塗布することにより作製した。図５に、比較例２において、各発光部２に投入した電力の合計量と、発光部２とフィン４６の温度差を示す。ここで、各発光部２の発光のエネルギー効率は２０〜３０％であり、投入電力のうち光に変換された分を差し引くと発熱量となる。
【００３６】
図６は、横軸に接触面積を投入電力で除した値をとり、縦軸に発光部とフィンの温度差の値をとって、実施例、比較例１及び比較例２を比較したグラフである。
図６の比較例１のグラフからわかるように、ねじによる締結であっても、投入電力あたりの接触面積が十分に大きければ、フィン４６の温度上昇を抑制することができる。しかし、比較例１では、投入電力あたりの接触面積が小さくなり、およそ５００ｍｍ２／Ｗ以下となると、発光部２とフィン４６の温度差が大きくなる。換言すると、投入電力あたりの接触面積が小さくなると、発光部２にて生じた熱がフィン４６へ伝わり難くなる。図６の比較例２のグラフからわかるように、放熱用グリースを接触部分に塗布しても、１００ｍｍ２／Ｗ以下では、発光部２にて生じた熱がフィン４６へ伝わり難くなる。
これに対し、実施例では、投入電力あたりの接触面積が約１．０ｍｍ２／Ｗであっても、発光部２にて生じた熱がフィン４６へ伝達されている。このように、はんだ材３を放熱部材４の接合部４３に直接接合することにより、部材接合部の熱抵抗を生じないようにすることができる。実施例では、比較例１に対して５００ｍｍ２／Ｗ以下で効果が顕著となり、放熱グリースを用いた比較例２に対しても１００ｍｍ２／Ｗ以下で効果が顕著となっている。
【００３７】
ここで、本実施形態のように、放熱部材４に発光部２を外側から覆う反射鏡部４５が存在する場合、発光部２と放熱部材４の接触面積が比較的小さくなって、発光部２と放熱部材４の接合部の熱抵抗による影響を受けやすい。しかしながら、発光部２をはんだ材３を介して接合部４３に搭載することにより、熱抵抗による温度上昇がみられないものとなっている。
【００３８】
一方、セラミックを搭載基板２２として用いる発光装置１では、熱応力によるはんだクラックが生じやすい。本実施形態のように、放熱部材４としてアルミニウムを用いると、銅よりも放熱部材４の熱膨張率が大きくなり、銅に接合される構成と比べると、搭載基板２２と放熱部材４の熱膨張率差が大きくなる。しかし、発明者らの実験により、（放熱部材４と発光部２の搭載基板２２との熱膨張率の差）と（発光部２の放熱パターン２６における本体４１の上端面の長手方向についての長さ）の積を、０．２μｍ／℃以下とするとはんだクラックが防止されることが確認されている。ここで、はんだ材３としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだを用いた。尚、この値は、０．０９μｍ／℃以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、この値を０．０２μｍ／℃としてある。具体的には、放熱部材４として熱膨張率が２３×１０−６／℃で、搭載基板２２の熱膨張率が７×１０−６で、放熱パターン２６の長手方向長さを１２．８ｍｍとしたとき、（放熱部材４と発光部２の搭載基板２２との熱膨張率の差）と（発光部２の放熱パターン２６の長手方向長さ）の積が０．２０４８μｍ／℃であるところ、−４０℃から１００℃の冷熱衝撃試験１０００サイクルではクラックが発生せず、３０００サイクルでクラックが発生した。尚、放熱パターン２６の長手方向長さが５．６ｍｍの場合と、１．３ｍｍの場合は、３０００サイクルでもクラックが発生しなかった。
【００３９】
また、本実施形態の発光装置１によれば、放熱部材４の表面が放熱用被膜４４により全面的に覆われているので、放熱性能が飛躍的に向上する。図７は、アルミニウムとアルマイト（アルミニウムの酸化被膜）の分光放射率を示すグラフである。図７に示すように、例えば約４μｍ以上の波長領域では、アルミニウムの分光放射率は黒体輻射の１０％にも満たない。これに対し、アルミニウム材料の表面にアルマイト被膜を形成することにより、特に８〜２０μｍの領域で分光放射率を黒体輻射の８０％以上とすることができる。尚、図７に示すように、アルマイト被膜は、全波長域においてアルミニウムよりも分光放射率が高く、アルミニウムに対しては８μｍ未満の領域であっても分光放射率の向上を図ることができる。尚、８μｍ未満の領域については、分光放射率の比較的高いセラミックなどのコーティングを施すことにより、放熱性を高めることが可能である。これは、放熱部材４が高温時に分光透過率のスペクトルピークが短波長側へシフトする場合に有効であり、放熱部材４が例えば１００℃を超えるような高温となる構成において望ましい。尚、放熱用被膜４４として、アルマイトの被膜とセラミックの被膜のいずれか一方を形成することもできるし、両方を形成することもできる。また、放熱用被膜４４は、接合部４３をマスキングした状態で形成されるので、簡単容易に放熱部材４を作製することができる。
【００４０】
また、本実施形態の発光装置１によれば、反射鏡部４５の内側の狭いスペースに、酸化膜が形成されていない接合部４３を比較的容易に形成することができ、発光部２と反射鏡部４５を近接させて小型の集光光源とすることができる。このように、表面酸化膜をなくし、接触面積を増すことなく、放熱部材４へ取り付けることができるので、反射鏡部４５の形状に制約を及ぼすことなく、低熱抵抗状態で発光部２を接合することができる。これにより、本体４１と反射鏡部４５が一体で形成された放熱部材４を用いることが可能となっている。特に、反射鏡部４５の開口部を底部に対して拡開させて、反射鏡部４５の底部を比較的狭くする場合に有利である。
【００４１】
また、本実施形態の発光装置１によれば、Ｚｎめっき層の上に、Ｎｉめっき層とＡｕめっき層をさらに形成することにより、接合部４３の熱応力の低減機能を向上させ、表面腐食の防止をより効果的に行っている。尚、Ｎｉめっき層及びＡｕめっき層を形成せずともはんだ材３と接合させることが可能である。また、Ｚｎ以外に、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｖ等によるめっきを用いてもよい。また、放熱用被膜４４のアルマイトは、蜂の巣状の孔（ポーラス）を有する通常のアルマイトに限定されず、封孔処理を施したものでもよいし、低温で緻密な膜形成がされる硬質アルマイト、アルマイト被膜の上にテフロン（登録商標）被膜をさらに形成したもの等として、めっき処理液に対する耐性を向上させたものであってもよい。
【００４２】
また、アルマイト処理に代えて、プラズマ酸化処理によって金属酸化物被膜を形成して放熱用被膜４４としたものであってもよい。この工法によれば、被膜における空孔の発生を抑制することができるとともに、アルミニウムからなる母材の表面を粗らす程度が小さいため、直線反射率を高く維持することができ、反射鏡部４５への適用に好ましい。
【００４３】
また、放熱部材４の上端面にマスキングを行ってアルマイト被膜を形成した後、当該上端面に部分めっきを行ったものを例示したが、これに限らず、放熱部材４全体にアルマイト被膜を形成した後に、部分めっきを行う箇所のアルマイト被膜を切削加工によって除き部分めっきを施してもよい。このように、放熱用被膜４４によってマスキングされた状態で放熱部材４の上端面に部分めっきを施すことで、めっき材料費、特にＡｕのコストを抑えることができる。
【００４４】
図８及び図９は第１の実施形態の変形例を示し、図８は発光装置の外観斜視図、図９は発光装置の模式側面断面図である。
前記実施形態においては、反射鏡部４５及びフィン４６が形成されたものを示したが、例えば図８及び図９に示すように、放熱部材４を板状の本体４１のみとし、反射鏡部４５及びフィン４６を設けない構成としてもよい。図９に示すように、この発光装置１は、本体４１の上端面に各発光部２が搭載される突出部４２が所定の間隔で形成されている。さらに、発光部２を１つとして棒状の放熱部材４の先端に搭載し、反射鏡部４５が上方を除いて発光部２を包囲する形状としてもよい。
【００４５】
図１０及び図１１は第１の実施形態の変形例を示し、図１０は発光装置の模式正面断面図、図１１は発光装置の模式側面断面図である。
前記実施形態においては、放熱部材４の各フィン４６が水平方向へ延びるものを示したが、例えば図１０及び図１１に示すように、放熱部材４の各フィン４６が下方へ延びるものであってもよい。この発光装置１では、放熱部材４の本体４１は、発光部２を幅方向外側から覆うよう凹状に形成され、複数のフィン４６が本体４１の下面に幅方向に間隔をおいて設けられている。
【００４６】
図１２は第１の実施形態の変形例を示す発光装置の模式正面断面図である。
図１０及び図１１に示した変形例においては、放熱部材４の各フィン４６間の隙間が下端にて開放されているものを示したが、例えば図１２に示すように、各フィン４６の下端を板部４７にて接続してもよい。図１２の発光装置１では、反射鏡部４５の幅方向両端から下方へ延びる外枠部４８が形成され、各外枠部４８が板部４７に接続されている。外枠部４８及び板部４７には、ねじ４９により外部放熱部材９が面接触している。この外部放熱部材９は、装置が設置される家屋、車両等の骨格部とすると好適である。例えば、家屋に設置する場合は当該家屋の鉄骨とすればよいし、車両に設置する場合は当該車両の車体とすればよい。
【００４７】
図１３から図１５は本発明の第２の実施形態を示すもので、図１３は発光装置の模式横断面図である。
図１３に示すように、発光装置１０１は、ＬＥＤ素子１２１を含む複数の発光部１０２と、各発光部１０２とはんだ材１０３を介して接続される放熱部材１０４と、各発光部１０２へ電力を供給するフレキシブル基板１０５と、を備えている。発光装置１０１は、各発光部１０２から発せられた光が端面に入射する導光板１０６を備え、導光板１０６の表面が面状に発光するよう構成されている。
【００４８】
放熱部材１０４は、アルミニウムからなり、押出成形によって形成される。放熱部材１０４は、導光板１０６の一端側に形成され各発光部１０２が搭載される搭載基板１４１と、導光板１０６の他端側を覆うフランジ部１４５と、を有し、発光装置１０１の外枠を構成している。また、複数の発光部１０２は、電気的に直列にフレキシブル基板１０５に実装されている。本実施形態においては、搭載基板１４１に、フレキシブル基板１０５を通すための複数の孔部１４６が所定の間隔で形成されている。
【００４９】
この放熱部材１０４は、押出成形により形成された後、切削加工により各孔部１４６が設けられる。この後、放熱部材１０４のアルマイト処理が施され、各孔部１４６のエッジ部分にも放熱用被膜１４４が形成される。これにより、各孔部１４６のエッジ部分が丸まり、フレキシブル基板１０５の損傷を抑止することができるし、各孔部１４６にてフレキシブル基板１０５との絶縁を図ることができる。
【００５０】
放熱部材１０４の搭載基板１４１における導光板１０６側の端面以外の部分は、放熱用被膜１４４が形成される。本実施形態においては、放熱用被膜１４４は、アルミニウムの酸化被膜であり、接合部１４３をマスキングした状態でのアルマイト処理により形成される。
【００５１】
搭載基板１４１の導光板１０６側の端面には、全面的にＣｕめっきが施されており、搭載基板１４１の上面にはＣｕめっきからなる接合部１４３が形成されている。接合部１４３は、めっき処理により形成される。そして、各接合部１４３に、発光部１０２がそれぞれはんだ材１０３を介して搭載される。
【００５２】
図１４は発光装置の縦断面図である。
図１４に示すように、放熱部材１０４は、導光板１０６の裏面を覆い、搭載基板１４１とフランジ部１４５を連結する裏面部１４７を有している。また、フランジ部１４５の先端は、導光板１０６の表面と当接するよう折り返されている。本実施形態の放熱部材１０４は、押出成形により形成される。
【００５３】
図１５は発光装置の拡大縦断面図である。
図１５に示すように、放熱部材１０４は、搭載基板１４１と連続的に形成され、導光板１０６の表面と当接する反射鏡部１４８が形成されている。この反射鏡部１４８の内面は、断面にて放物線状に形成されているが、直線状であってもよいことは勿論である。本実施形態においては、発光部１０２は、前記実施形態と同様にＬＥＤ素子１２１が搭載基板１２２上にてガラスにより封止され、搭載基板１２２の裏面に金属部を有しているが、縦断面においてガラス表面が湾曲形成された点が顕著に異なっている。また、はんだ材１０３は、任意の材料を選択することができるが、例えば、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等を用いることができる。
【００５４】
以上のように構成された発光装置１０１によれば、はんだ材１０３と接合が困難なアルミニウムからなる放熱部材１０４に、はんだ材１０３と接合可能な処理が施された接合部１４３を形成したので、はんだ材１０３を介して発光部１０２と放熱部材１０４とを接合することができる。また、使用時に各ＬＥＤ素子にて生じた熱は、搭載基板１２２、はんだ材１０３を通じて放熱部材１０４へスムースに伝達する。
【００５５】
このとき、放熱部材１０４の接合部１４３に酸化膜が形成されていないことから、はんだ材１０３と放熱部材１０４の接合を強固にすることができる。また、反射鏡部１４８を含めた放熱部材１０４の幅寸法が導光板１０６の厚さ寸法とほぼ同じ発光装置１０１にあっては、放熱部材１０４の接合部１４３の幅が比較的狭く接合面積が比較的小さくなるが、接合部１４３における熱抵抗が小さいので、発光部２への投入電力を大きく設定することができる。そして、導光板１０６の大きさに対応した光量とすることができ、実用に際して極めて有利である。そして、各ＬＥＤ素子１２１にて熱が生じても、発光部１０２と放熱部材１０４とをはんだ材１０３を介して密着させた状態を維持させることができ、使用時に発光部１０２と放熱部材１０４とが離隔するようなことはないし、経時的に発光部１０２と放熱部材１０４の間の熱抵抗が上昇することもなく、高い信頼性を担保することができる。
【００５６】
また、本実施形態の発光装置１０１によれば、放熱部材１０４の表面が放熱用被膜１４４により全面的に覆われているので、放熱性能が飛躍的に向上する。放熱用被膜１４４は、接合部１４３をマスキングした状態で形成されるので、簡単容易に放熱部材１０４を作製することができる。また、各搭載基板１４１を含む領域、あるいは、放熱部材１０４全体にＣｕめっきを施した後、搭載基板１４１をマスキングし、発光部１０２の搭載基板１４１以外に、メラミン、アクリル等の樹脂や無機粉体をポリエステルで包んだ材料、あるいは、例えばＳｉＯ２系のアルコキシドにＴｉＯ２、ＺｒＯ等の粒子を含有した無機材料等によって白色塗装を施してもよい。このように、白色塗装によって熱放射による放熱性を高めるとともに、導光板１０６の裏面反射板の場合は直線反射率が高い必要もないので、めっきよる反射率の低下を白色塗装で補ってもよい。また、Ｃｕ表面にＡｕめっきを施してもよく、コスト高となるＡｕめっきを必要な箇所に限定して施すことにより、低コスト化を図ることができる。特に、アクリル樹脂、ポリエステル無機粉体塗装及び無機材料塗装では、光や熱に対しての安定性に優れ、経年劣化が少ない。
【００５７】
また、本実施形態の発光装置１０１によれば、搭載基板１４１を通じて裏面部１４７及びフランジ部１４５へ熱が伝達する。このように、導光板１０６のフレーム部分を放熱材として利用することにより、装置の放熱性能を効率良く向上させることができる。
【００５８】
図１６は本発明の第３の実施形態を示す発光装置の縦断面図である。
図１６に示すように、発光装置２０１は、発光部２０２から発せられた光が直接的に外部へ放射されるのではなく、光を反射鏡部２４５にて反射させてから外部へ放射する間接照明タイプである。この発光装置２０１は、ＬＥＤ素子等を含む発光部２０２と、発光部２０２とはんだ材２０３を介して接続される放熱部材２０４と、発光部２０２へ電力を供給するフレキシブル基板２０５と、を備えている。本実施形態においては、放熱部材２０４は、発光部２０２を収容し上方に開口２０４ａが形成された筐体をなしている。発光装置２０１は、開口２０４ａを閉塞する板状のガラス部材２０９を備えている。
【００５９】
放熱部材２０４は、アルミニウムからなり、筐体内部の上側角部に発光部２０２を搭載する搭載基板２４１を有し、搭載基板２４１と対向する部位に反射鏡部２４５が形成されている。反射鏡部２４５は、放熱部材２０４の筐体内部の下側から搭載基板２４１と反対側の上側角部へかけて形成され、発光部２０２から放出された光を開口２０４ａへ向けて反射する。また、反射鏡部２４５の筐体外側には、複数のフィン２４６が形成されている。
【００６０】
搭載基板２４１は、筐体内面に形成された接合部２４３を有し、接合部２４３には、発光部２０２がはんだ材２０３により接合される。はんだ材２０３は、任意の材料を選択できるが、例えば、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等を用いることができる。接合部２４３にはジンケート処理が施された後、Ｎｉめっき層とＡｕめっき層が積層されており、はんだ材２０３と接合可能となっている。
【００６１】
また、放熱部材２０４には、筐体外面の一部を除いて、放熱用被膜２４４が形成されている。本実施形態においては、放熱用被膜２４４は、白色のメラミン樹脂であり、筐体内部については接合部２４３を除いて全面的に形成されている。放熱用被膜２４４は、接合部２４３と筐体外面の一部をマスキングした状態での白色メラミン処理により形成される。
【００６２】
白色メラミン処理は、例えば、次の工程で行われる。
まず、非ケイ酸系中アルカリ脱脂剤を放熱部材２０４に対して吹き付けて脱脂を行う。次いで、放熱部材２０４の水洗を行った後、有機チタン系ノンクロメートを放熱部材２０４に対して吹き付けて下地皮膜を形成する。この後、放熱部材２０４の水洗を行ってから放熱部材２０４を乾燥させる。次いで、エポキシ系樹脂焼付塗料を用いて放熱部材２０４に下塗り塗装をした後、メラミン系樹脂焼付塗料を用いて放熱部材２０４に上塗り塗装を行う。塗装完了後、放熱部材２０４を乾燥することにより、放熱部材２０４の白色メラミン処理が終了する。
【００６３】
以上のように構成された発光装置２０１によれば、はんだ材２０３と接合が困難なアルミニウムからなる放熱部材２０４に、はんだ材２０３と接合可能な処理が施された接合部２４３を形成したので、はんだ材２０３を介して発光部２０２の金属部と放熱部材２０４とを接合することができる。また、使用時に各ＬＥＤ素子にて生じた熱は、はんだ材２０３を通じて放熱部材２０４へスムースに伝達する。従って、ＬＥＤ素子にて熱が生じても、発光部２０２と放熱部材２０４とをはんだ材２０３を介して密着させた状態を維持させることができ、使用時に発光部２０２と放熱部材２０４とが離隔するようなことはなく、経時的に発光部２０２と放熱部材２０４の間の熱抵抗が上昇することはなく、高い信頼性を担保することができる。
【００６４】
また、本実施形態の発光装置２０１によれば、放熱部材２０４の表面が放熱用被膜２４４により全面的に覆われているので、放熱性能が飛躍的に向上する。放熱用被膜２４４は、接合部２４３をマスキングした状態で形成されるので、簡単容易に放熱部材２０４を作製することができる。また、放熱用被膜２４４を白色メラミン塗装としたので、発光部２０２から発せられた光に対する反射率が高い。従って、反射鏡部２４５の内面に形成された放熱用被膜２４４により、発光部２０２から発せられる光を開口２０４ａへ向かって的確に反射させることができる。また、白色メラミン塗装面では散乱反射されるため、眩しさを抑えた外部放射とすることができる。
【００６５】
また、本実施形態の発光装置２０１によれば、搭載基板２４１を通じて放熱部材２０４全体へ熱が伝達する。このように、筐体状の放熱部材２０４を利用することにより、装置の放熱性能を効率良く向上させることができる。
【００６６】
図１７は本発明の第４の実施形態を示す発光装置の縦断面図である。
図１７に示すように、発光装置３０１は、ＬＥＤ素子等を含む発光部３０２と、発光部３０２とはんだ材３０３を介して接続される放熱部材３０４と、発光部３０２へ電力を供給するフレキシブル基板３０５と、を備えている。はんだ材３０３は、任意の材料を選択できるが、例えば、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等を用いることができる。本実施形態においては、放熱部材３０４は、発光部３０２を収容し上方に開口３０４ａが形成された筐体をなしている。発光装置３０１は、開口３０４ａを閉塞する板状のガラス部材３０９を備えている。
【００６７】
発光部３０２は、紫外光を発する複数のＬＥＤ素子３２１と、ＬＥＤ素子３２１を搭載する搭載基板３２２と、各ＬＥＤ素子３２１を搭載基板３２２上で封止する封止部３２４と、を有している。各ＬＥＤ素子３２１は、フリップチップ型であり、ＧａＮ基板にＧａＮ系半導体層がエピタキシャル成長により形成されている。具体的に、各ＬＥＤ素子３２１の発光波長は、３８０〜３９０ｎｍである。図１７に示すように、本実施形態においては、縦横３列ずつ計９個のＬＥＤ素子３２１が１つの搭載基板３２２上に実装されている。また、搭載基板３２２は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミック基板であり、下面全体にはんだ材３０３と接合可能なめっき処理によるＣｕからなる金属層３２７が形成されている。封止部３２４は、屈折率が１．８のＺｎＯ系のガラスからなり、上面が集光レンズ形状をなしている。
【００６８】
ガラス部材３０９は、下側に蛍光体を含有する蛍光体層３０８が形成されている。蛍光体層３０８は、発光部３０２から放射される紫外光により励起される青色、緑色及び赤色の蛍光体を含んでいる。ガラス部材３０９は、例えばパイレックス（登録商標）ガラスからなり、４００ｎｍ以下の光を反射するダイクロイックミラーが表面に形成されていてもよい。
【００６９】
放熱部材３０４は、アルミニウムからなり、はんだ材３０３を介して発光部３０２が接続される本体３４１と、本体３４１から下方へ突出形成される複数のフィン３４６と、本体３４１の上面に設けられた接合部３４３と、本体３４１の外縁から上方へ延びる壁部３４５と、を有している。接合部３４３は、Ｚｎめっき層、Ｎｉめっき層及びＡｕめっき層を積層することにより形成されている。放熱部材３０４は、平面視にて略正方形状に形成され、アルミニウムのダイキャスト成形により、本体３４１、各フィン３４６及び壁部３４５が形成されている。
【００７０】
また、放熱部材３０４の本体３４１の上面及び壁部３４５の内面は、第１放熱用被膜３４４ａにより覆われている。第１放熱用被膜３４４ａは、接合部３４３の周囲に形成されている。本実施形態においては、第１放熱用被膜３４４ａは、白色のメラミン樹脂からなる。
【００７１】
放熱部材３０４の本体３４１の下面、壁部３４５の外面及び各フィン３４６は、第２放熱用被膜３４４ｂにより覆われている。本実施形態においては、第２放熱用被膜３４４ｂは、アルミニウムの酸化被膜であり、アルマイト処理により形成される。
【００７２】
この放熱部材３０４は、全体的にアルマイト処理を施して第２放熱用被膜３４４ｂを形成した後、限定的にメラミン処理を施して第１放熱用被膜３４４ａを形成することにより作製される。これにより、本体３４１の上面及び壁部３４５の内面については、第２放熱用被膜３４４ｂの上に第１放熱用被膜３４４ａが形成されている。そして、接合部３４３をなす部分の放熱用被膜３４４ａ，３４４ｂを除去した後、ジンケート処理によりＺｎめっき層を形成し、Ｎｉめっき層及びＡｕめっき層を順次形成して接合部３４３とする。
【００７３】
以上のように構成された発光装置３０１によれば、はんだ材３０３と接合が困難なアルミニウムからなる放熱部材３０４に、はんだ材３０３と接合可能な処理が施された接合部３４３を形成したので、はんだ材３０３を介して発光部３０２と放熱部材３０４とを接合することができる。また、使用時に各ＬＥＤ素子３２１にて生じた熱は、搭載基板３２２、はんだ材３０３を通じて放熱部材３０４の本体３４１へスムースに伝達する。このとき、放熱部材３０４の接合部３４３に酸化膜が形成されていないことから、はんだ材３０３と本体３４１との接合を強固にすることができるし、搭載基板３２２と本体３４１の間の熱抵抗を小さくすることもでき、実用に際して極めて有利である。従って、各ＬＥＤ素子３２１にて熱が生じても、発光部３０２と放熱部材３０４とをはんだ材３０３を介して密着させた状態を維持させることができ、使用時に発光部３０２と放熱部材３０４とが離隔するようなことはなく、経時的に発光部３０２と放熱部材３０４の間の熱抵抗が上昇することはなく、高い信頼性を担保することができる。
【００７４】
また、本実施形態の発光装置３０１によれば、放熱部材３０４の表面が放熱用被膜３４４ａ，３４４ｂにより全面的に覆われているので、放熱性能が飛躍的に向上する。また、第１放熱用被膜３４４ａを白色メラミン塗装としたので、発光部３０２から発せられた光に対する反射率が高い。
【００７５】
また、本実施形態の発光装置３０１によれば、本体３４１を通じて放熱部材３０４全体へ熱が伝達する。このように、筐体状の放熱部材３０４を利用することにより、装置の放熱性能を効率良く向上させることができる。
【００７６】
尚、第４の実施形態においては、接合部３４３をジンケート処理により形成したものを示したが、例えば図１８に示すように、Ｃｕからなる小片を本体３４１に埋め込むことにより接合部３４３ａを形成してもよい。
【００７７】
また、前記各実施形態においては、放熱部材がアルミニウムからなるものを示したが、放熱部材がアルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金であっても表面に酸化膜を形成し易いので、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、放熱部材の形状等は任意に変更可能であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７８】
１    発光装置
２    発光部
３    はんだ材
４    放熱部材
５    フレキシブル基板
４３    接合部
４３ａ  接合部
４３ｂ  接合部
４３ｃ  接合部
４４    放熱用被膜
１０１  発光装置
１０２  発光部
１０３  はんだ材
１０４  放熱部材
１０５  フレキシブル基板
１４３  接合部
２０１  発光装置
２０２  発光部
２０３  はんだ材
２０４  放熱部材
２０５  フレキシブル基板
２４３  接合部
３０１  発光装置
３０２  発光部
３０３  はんだ材
３０４  放熱部材
３０５  フレキシブル基板
３４３  接合部
３４３ａ  接合部
【図１】
2010199203.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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