(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に固体発光素子が実装され配線パターンを形成すると共に、配線パターンから他面
側に向けて支持凹部を形成した電気絶縁性の基板と；
前記基板との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下で、基板の支持凹部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線が巻きつけられる導電性のラッピングピンと；
前記支持凹部の底部に設けられ前記ラッピングピンを支持する導電性を有しない固着材と；
前記支持凹部の開口側に、前記配線パターンと前記ラッピングピンに接触するように盛り上がって設けられた導電性を有する固着材と；
を具備していることを特徴とする固体発光装置。
【請求項２】
器具本体と；
器具本体に装着される請求項１に記載の固体発光装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした固体発光装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体発光素子、特に、発光ダイオードを用いた発光装置は、白熱電球に代替可能な電球形のＬＥＤランプやダウンライト、スポットライト等の各種照明器具の光源として、また、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライト、さらには屋内外の看板広告等、多方面への展開が進んでいる。また、その長寿命、低消費電力、耐衝撃性、高速応答性、高純度表示色、軽薄短小化等を実現できることから、一般照明用のみならず、各種産業分野での応用が進んでいる。
【０００３】
これらに使用される発光ダイオードを光源とする固体発光装置は、大光量化、高効率化が進むことに加え、光源サイズの縮小化により高い放熱性が求められている。また、使用環境としても誘導灯や非常灯などに使用される場合には、耐熱性も必要とされる。これらの要求に対応するため、発光ダイオードを実装するための基板として熱伝導性の良好なアルミニウム等からなる金属基板やアルミナ等のセラミックス基板が用いられている。例えば、特許文献１、特に段落番号［００１０］および特許文献２、特に段落番号［０００４］参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３７９９５号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２３６７号公報
【特許文献３】特開２００３−０５９３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、発光ダイオードの寿命として定義されている光束劣化７０％の時間も、通常の４００００時間以上に伸びている現在、これらアルミニウム基板やセラミックス基板における共通の問題として、耐熱性を持たせることが困難な点がある。これは、基板における給電用の電線との電気接続手段として、例えば、特許文献３に示されているように、一般的には端子部および端子台からなるコネクタが用いられ、給電用の電線との電気接続や基板へのコネクタの固定手段として半田が用いられている。しかしながら、半田部分の信頼性を確保するためには、半田部分の温度を、例えば、９０℃以下にする必要があり、このため、特に、セラミックス基板においては、アウトガスが少ないことから、ジャンクジョン温度を上げることが可能、換言すれば、耐熱性能があるにもかかわらず、半田部分における温度制限からジャンクション温度を上げることができない。例えば、誘導灯や非常灯などにおいて必要な耐熱性を持たせることができない。このため、この種の発光ダイオード等を光源とする固体発光装置においては、如何にして耐熱性を確保するかが重要な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、耐熱性を確保することが可能な固体発光装置および照明装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の固体発光装置の発明は、一面側に固体発光素子が実装され配線パターンを形成すると共に、配線パターンから他面側に向けて支持凹部を形成した電気絶縁性の基板と；前記基板との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下で、基板の支持凹部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線が巻きつけられる導電性のラッピングピンと；前記支持凹部の底部に設けられ前記ラッピングピンを支持する導電性を有しない固着材と；前記支持凹部の開口側に、前記配線パターンと前記ラッピングピンに接触するように盛り上がって設けられた導電性を有する固着材と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、配線パターンから他面側に向けて支持凹部を形成した電気絶縁性の基板と、基板の支持凹部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線が巻きつけられる導電性のラッピングピンにより、コネクタを用いることなく、基板における給電用の電線との電気接続を行うことができ、耐熱性を確保することが可能な固体発光装置を構成することが可能となる。
また、ラッピングピンは、支持凹部の底部に設けられラッピングピンを支持する導電性を有しない固着材と、支持凹部の開口側に設けられた導電性を有する固着材で支持することにより、ラッピングピンを基板に対し機械的に支持することができると共に電気接続も同時に行うことが可能となり、さらに、導電性を有する固着材は、配線パターンとラッピングピンに接触するように盛り上がって設けられたことにより、より確実な電気接続を確保することが可能になる。
また、ラッピングピンは、基板との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下としたことにより、基板との接合面における劣化、クラック等の発生を防止することが可能となる。
【０００９】
本発明において、固体発光装置は、各種用途に使用される白熱電球に代替可能な口金付ランプとしての照明装置用光源に適用されても、ダウンライトやスポットライト等の住宅用など一般照明用の小型の照明装置の光源、さらには、天井等から全般照明を行うオフィス等、施設・業務用などの比較的大きな照明装置の光源に適用されてもよい。また、固体発光装置は、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明装置の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。
【００１０】
固体発光素子は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなる発光ダイオードチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ、有機ＥＬなどを発光源とした発光素子が許容される。固体発光素子は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）技術を用いて、マトリックス状や千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が配列されて実装されたものでも、ＳＭＤ形（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）で構成されたものであってもよく、ＳＭＤ形の場合、半導体発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらには、１個の固体発光素子で構成されたものであってもよい。
【００１１】
基板は、光源としての固体発光素子を実装するための部材で、ラッピングピンを支持することから電気絶縁性を有する窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ、アルミナとジルコニア等の化合物などの焼結体からなるセラミックスが許容される。基板は、その表面に配線パターンを形成し、この配線パターン上に固体発光素子を実装して構成されることが好ましいが、基板の材質、構成および実装するための手段は特定のものに限定されない。例えば、材質は、セラミックスに限らず、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等の電気絶縁性を有する部材で構成してもよい。また、エポキシ樹脂等で電気絶縁処理をしたアルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金等の金属で構成したものであってもよい。また、基板の形状は、点または面モジュールを構成するために板状の円形や四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。
【００１２】
基板に形成される支持凹部は、ラッピングピンを基板に支持するための凹部で、ラッピングピンと、例えばヒートシンク等の放熱部材との電気絶縁性を確保するために、基板を貫通しない穴を配線パターンから基板の他面側に向けて形成することが好ましいが、貫通した孔を形成し、別個の電気絶縁性を有する樹脂等で孔の底を塞ぐことで形成した凹部であってもよい。凹部の形状は、支持するラッピングピンの形状と同様に、例えば、断面が円形のラッピングピンに対して同様の円形の凹部で構成してもよく、断面が四角形のラッピングピンに対して円形の凹部を形成してもよく、特定された形状には限定されない。
【００１３】
ラッピングピンは、基板に実装された固体発光素子に電力を供給する給電用の電線を接続するために、基板の支持凹部に支持される導電性の部材で、基板との熱膨張係数の差により支持部分にクラックが生じないように、電気絶縁性の基板と熱膨張係数α差が少ない、例えば、セラミックス基板と熱膨張係数α差が少ないコバールで構成することが好ましいが、銅、ニッケル、ＳＵＳ等の導電性を有する材料で構成されたものであってもよい。または、ラッピングピンの径を、基板の支持凹部の径に対してラッピングピンの径が膨張しても応力が加わらない位に小さくしてもよい。
【００１４】
ラッピングピンは、給電用の電線を巻きつけて接続するために、基板に対して略垂直に配置されていることが好ましいが、使用状態に応じ基板に対して略平行、若しくは、傾斜させて配置してもよい。また、断面形状が三角形や四角形等の角柱をなしていることが好ましいが、断面形状が円形や楕円形等の円柱状であってもよい。また、柱は中実であっても中空であってもよく、さらに給電用の電線を巻きつけて接続した後に、かしめ、半田、溶接等を行って、より確実な接続を確保するようにしてもよい。
【００１５】
基板の支持凹部に支持されるラッピングピンは、凹部の底部を、導電性を有しないガラスペースト等の固着材によって機械的に支持し、配線パターンが形成された凹部の開口側を、導電性を有するペーストで支持することによって、機械的な支持と配線パターンとの電気的な接続が同時に行えることが好ましい。
【００１６】
ラッピングピンと配線パターンとの電気接続は、例えば、ラッピングピンを、配線パターンを介して支持凹部に挿入し、導電性を有する固着材で支持することにより、ラッピングピンの主として側面が導電性の固着材を介して配線パターンに接触し、電気接続がなされるように構成することが好ましい。
【００３２】
請求項２に記載の照明装置の発明は、器具本体と；器具本体に装着される請求項１に記載の固体発光装置と；を具備していることを特徴とする。
本発明によれば、請求項１に記載の固体発光装置を用いることにより、耐熱性を確保することが可能な照明装置を構成することが可能となる。
【００３３】
本発明において、照明装置は、一般白熱電球に代替可能な電球形の照明装置に適用されることが好ましいが、ダウンライトやスポットライト等の住宅用など一般照明用の小型の照明装置、さらには、天井等から全般照明を行うオフィス等、施設・業務用などの比較的大きな照明装置、さらに、これら照明装置に限らず、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライトさらには屋内外の看板広告用の照明装置等、各種、多様な照明装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１記載の発明によれば、配線パターンから他面側に向けて支持凹部を形成した電気絶縁性の基板と、基板の支持凹部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線が巻きつけられる導電性のラッピングピンにより、コネクタを用いることなく、基板における給電用の電線との電気接続を行うことができ、耐熱性を確保することが可能な固体発光装置を提供することができる。
また、ラッピングピンは、支持凹部の底部に設けられラッピングピンを支持する導電性を有しない固着材と、支持凹部の開口側に設けられた導電性を有する固着材で支持することにより、ラッピングピンを基板に対し機械的に支持することができると共に電気接続も同時に行うことが可能となり、さらに、導電性を有する固着材は、配線パターンとラッピングピンに接触するように盛り上がって設けられたことにより、より確実な電気接続を確保することが可能な固体発光装置を提供することができる。
また、ラッピングピンは、基板との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下としたことにより、基板との接合面における劣化、クラック等の発生を防止することが可能な固体発光装置を提供することができる。
【００３９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の固体発光装置を用いることにより、耐熱性を確保することが可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態である固体発光装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線に沿う断面図。
【図２】同じく固体発光装置を装着した照明装置を示し、（ａ）はカバー部材を外した状態の上面図、（ｂ）は縦断面図。
【図３】同じく第１の実施形態における固体発光装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を示す図１（ｂ）に相当する断面図、（ｂ）は第２の変形例を示す図１（ｂ）に相当する断面図、（ｃ）は第３の変形例を示す図１（ａ）に相当する斜視図。
【図４】同じく第１の実施形態における固体発光装置の具体例を示し、（ａ）は図１（ｂ）に相当する断面図、（ｂ）は第２の実施形態における固体発光装置の具体例を示す図５（ｂ）に相当する断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態である固体発光装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線に沿い断面した斜視図。
【図６】同じく第２の実施形態における固体発光装置の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例を示す図５（ｂ）に相当する断面図、（ｂ）は第２の変形例を示す図５（ｂ）に相当する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係る固体発光装置および照明装置の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００４２】
本実施例は、ミニクリプトン電球に代替可能な口金付ランプの光源として用いられる固体発光装置１０を構成するもので、図１に示すように、一面側に固体発光素子１１が実装され配線パターン１２を形成すると共に配線パターンから他面側に向けて支持凹部１３を形成した電気絶縁性の基板１４と、基板の支持凹部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線１５が巻きつけられる導電性のラッピングピン１６で構成する。
【００４３】
固体発光素子１１は、本実施例では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個が用意され、青色ＬＥＤチップとこの青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＬＥＤからなる。
【００４４】
基板１４は、四隅をカットした略正方形をなし、熱伝導性を有し電気絶縁性を有する部材、本実施例では、アルミナからなるセラミックス製の薄い平板で構成する。基板１４の一面側（表面側）には内周面が略円形をなす土手部１４ｂを形成することにより、浅い円形の収容凹部１４ｃを形成し、この収容凹部の底面、すなわち、基板１４の表面に銅箔等からなる配線パターン１２を形成する。この際、基板１４はセラミックスで構成されており電気絶縁性を有しているので、配線パターン１２との間には電気絶縁処理を施す必要がなくなり、コスト的に有利となる。この基板１４は、ＣＯＢ技術を使用して基板の収容凹部１４ｃにおける配線パターンに隣接して、上述した複数のＬＥＤ１１（青色ＬＥＤチップ）を略マトリックス状に実装する。また、略マトリックス状に規則的に配置された各青色ＬＥＤチップ１１は、隣接する配線パターンとボンディングワイヤによって直列に接続される。
【００４５】
上記に構成された基板１４の収容凹部１４ｃには、黄色蛍光体を分散・混合した封止部材１４ｄが塗布または充填され、上述した青色ＬＥＤチップ１１から放射される青色光を透過させると共に、青色光によって黄色蛍光体を励起して黄色光に変換し、透過した青色光と黄色光が混光して白色の光が放射される。
【００４６】
上記により、基板１４の一面側に、固体発光素子であるＬＥＤ１１が実装され配線パターン１２が形成される。なお、図中、１２ａは配線パターン１２から基板１４の一側縁部に延長して設けられた入力端子部を構成する配線パターン、１４ｅは、基板１４の両端部に一体に形成された支持部であり、後述する照明装置における器具本体２１の基板支持部２１ｅに基板１４を支持するための部材である。
【００４７】
また、略正方形をなす基板１４の一側縁部には、配線パターン１２ａから他面側に向けて支持凹部１３が形成される。すなわち、図１（ｂ）に、その断面を示すように、基板１４を貫通しない穴を、配線パターン１２ａの表面から基板１４の他面側に向けて形成する。この穴は、基板１４の他面側に近接する位置に底部を有する円形穴１３ａと、この円形穴１３ａに連続して一面側に向けて開口し、円形穴１３ａより開口径の大きな皿形穴１３ｂからなる。円形穴１３ａおよび皿形穴１３ｂの直径は、後述するラッピングピン１６の直径寸法、四角柱の場合には対角寸法より若干大きく形成する。
【００４８】
ラッピングピン１６は、基板１４に実装されたＬＥＤ１１に電力を供給する給電用の電線１５を接続するために基板１４の支持凹部１３に支持される導電性の部材で、基板１４との熱膨張係数の差により支持部分にクラックが生じないように、セラミックス製の基板１４と熱膨張係数α差が少ない導電性を有するコバールで中実の四角柱状に構成し一対が用意される。
【００４９】
このラッピングピン１６は、上記により基板１４の一側縁部にあらかじめ形成された支持凹部１３に対してピンを挿入し、基板１４の板面に対して略垂直となるように固定する。その固定は、支持凹部１３の底部の円形穴１３ａに固着材であるガラスペース１３ｃが封入され、さらに皿形穴１３ｂには固着材である導電性ペース１３ｄが封入され、これらのペーストが封入された状態の支持凹部１３に対してラッピングピン１６の先端を皿形穴１３ｂから円形穴１３ａに向けて挿入し、ペーストを固化させて支持する。この際、ラッピングピン１６の四角柱の側面が、導電性ペース１３ｄを介し配線パターン１２ａに接続されることにより電気接続がなされる。同時に、導電性ペースト１３ｄが配線パターン１２ａとラッピングピン１６の側面部分に盛り上がって固化することにより、より確実な電気接続が確保される。基板１４に支持されたラッピングピン１６には、四角柱の側面の途中から上端部に向けて給電用の電線１５が巻きつけられ、その先端部の巻き端が半田付けＨによって固定される。
【００５０】
上記により、一面側にＬＥＤ１１が実装されたセラミックス製の基板１４と、基板に支持され配線パターン１２ａに接続された２本のラッピングピン１６を有する固体発光装置１０が構成される。この際、ラッピングピン１６は、基板１４の裏面側に突出することなく支持されるので、後述する器具本体２１における基板支持部２１ｅとの電気絶縁性を容易に確保することができる。また、基板裏面と放熱部材となる基板支持部２１ｅとを密着して接合することができる。また、本実施例では、電気絶縁性を有するセラミックス製の基板１４を使用したので、ラッピングピン１６間の短絡が生じないので、安価なラッピングピンの使用が可能となりコスト的に有利となる。因みに、基板１４をアルミニウム等の導電性を有する金属で構成した場合は、一対のラッピングピン間で短絡が生じ、ラッピングピンが使用できず、特許文献３に示すようなコネクタ部品を使用しなければならず、コストアップの要因になっていた。
【００５１】
上記に構成された固体発光装置１０は、本実施例ではミニクリプトン電球に代替が可能な口金付ランプ２０の光源として用いられる。この口金付ランプ２０は、図２に示すように、器具本体２１、器具本体に装着される上記構成の固体発光装置１０、固体発光装置を点灯する点灯装置２２、点灯装置に電力を供給する口金部材２３、グローブを構成するカバー部材２４で構成する。
【００５２】
器具本体２１は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成された横断面形状が略円形の円柱状をなし、一端部に径の大きな開口部２１ａを他端部に径の小さな開口部２１ｂを有する収納凹部２１ｃを一体に形成する。また、外周面は一端部から他端部に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすように形成し、外観がミニクリプトン電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。外周面には一端部から他端部に向かい放射状に突出する多数の放熱フィン２１ｄを一体に形成する。器具本体２１の一端部の開口部２１ａには、円形の凹部が形成されるように表面を平坦な面に形成した基板支持部２１ｅが一体に形成され、この凹部の周囲にリング状をなす凸条部２１ｆを一体に形成する。
【００５３】
上記に構成された固体発光装置１０は、その基板１４を器具本体２１の基板支持部２１ｅに密着するように装着する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ラッピングピン１６が表面側に面するようにして、基板１４の裏面側を平坦な面をなす基板支持部２１ｅにネジ等の固定手段を用い密着して装着する。これにより、基板１４が基板支持部２１ｅに確実に密着され、基板１４が熱伝導性の良好なセラミックスで構成されていることと相まって、ＬＥＤ１１から発生する熱を効果的にアルミニウム製の器具本体２１に伝達し放熱させることができる。また、基板１４はセラミックスで構成されており電気絶縁性を有しているので、アルミニウム製の器具本体２１との間には電気絶縁を図るための格別の絶縁シート等は不要となり、コスト的にも有利となる。
【００５４】
固体発光装置１０を点灯する点灯装置２２は、基板１４に実装されたＬＥＤ１１の点灯回路を構成する回路部品を実装した平板状の回路基板２２ａからなる。点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換してＬＥＤ１１に供給するように構成される。上記に構成された回路基板２２ａが、器具本体２１の収納凹部２１ｃに対し、絶縁ケース等によって電気絶縁をなすようにして収容される。また、回路基板２２ａの出力端子にはＬＥＤ１１へ給電するための給電用の電線１５が接続され、入力端子には入力線（図示せず）が接続される。
【００５５】
ＬＥＤ１１へ給電するための電線１５は、器具本体２１に形成された貫通孔２１ｇを介して器具本体２１の一端部の開口部２１ａに導出され、絶縁被覆が剥がされた給電用の電線１５の先端を、基板表面から略垂直に立設されたラッピングピン１６に巻きつけ、巻き端をラッピングピン１６の上端部に対して半田付けＨを行い固定する。この巻きつけは、所要回数で密に巻きつける（図１（ａ））。この際、ラッピングピン１６が四角柱をなしているので、給電用の電線１５が角柱の角に確実に係止して緩むことなく確実に巻きつけることができる。この作業は、手作業でもよいが、スペースのある基板１４の表面側で行えるので、自動化が可能であり自動機械を使用して行うことにより有効なコストダウンを図ることができる。因みに、特許文献３に示すようなコネクタ部品への給電用電線の接続は自動化が難しく手作業で行っていたが、本実施例のように、基板１４を、電気絶縁性を有するセラミックスで構成し、導電性を有するラッピングピン１６の使用を可能となしたことから、給電用電線の接続作業を自動化することが可能となり、コストダウンが可能となる。
【００５６】
口金部材２３は、図２（ｂ）に示すように、エジソンタイプのＥ１７形を構成する口金で、ねじ山を備えた銅板製の筒状のシェル部２３ａと、このシェル部の下端の頂部に電気絶縁部２３ｂを介して設けられた導電性のアイレット部２３ｃを備えている。シェル部２３ａの開口部が、器具本体２１の他端の開口部２１ｂに電気絶縁をなして固定される。シェル部２３ａおよびアイレット部２３ｃには、点灯装置２２における回路基板２２ａの入力端子から導出された入力線（図示せず）が接続される。
【００５７】
カバー部材２４は、グローブを構成するもので、乳白色のポリカーボネートで一端部に開口２４ａを有するミニクリプトン電球のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。カバー部材２４は開口２４ａの開口端部を、基板１４のＬＥＤ１１の発光面を覆うようにして基板支持部２１ｅの凸条部２１ｆに嵌め込み、接着剤等の固定手段によって固定される。これにより、一端部にカバー部材２４であるグローブを有し、他端部にＥ１７形の口金部材２３が設けられ、全体の外観形状がミニクリプトン電球のシルエットに近似し、ミニクリプトン電球に代替が可能な口金付ランプ２０、すなわち、固体発光装置を光源とした照明装置が構成される。
【００５８】
上記に構成された口金付ランプ２０に電源を投入すると、口金部材２３を介して電源が供給され、点灯装置２２が動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯装置２２の出力端子に接続された給電用の電線１５からラッピングピン１６を介してＬＥＤ１１に印加される。これにより、全てのＬＥＤ１１が同時に点灯して白色の光が放射される。
【００５９】
同時に、口金付ランプ２０が点灯すると、ＬＥＤ１１の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、熱伝導性の良好なセラミックからなる基板１４から、基板が密着して固定された器具本体２１の基板支持部２１ｅに伝達され、アルミニウム製の器具本体２１から放熱フィン２１ｄを介して外部に効果的に放熱される。
【００６０】
以上、本実施例によれば、従来の特許文献３に示されるような、コネクタを用いることなく、換言すれば、半田を用いることなく基板における給電用の電線との電気接続を行うことができるので、半田部分における信頼性確保のための温度制限がなくなりジャンクション温度を上げることが可能となり、耐熱性に優れた固体発光装置および照明装置を提供することができる。
【００６１】
これにより、特に、セラミックス製の基板においては、アウトガスが少ないことから、ジャンクジョン温度を上げることが可能、換言すれば、耐熱性能があるにもかかわらず、半田部分における温度制限からジャンクション温度を上げることができなかった問題が解消され、耐熱性に優れた固体発光装置を提供することができ、例えば、火災等の非常時に用いられる各種電球の光源として、また誘導灯や非常灯などの光源に、この固体発光装置を用いることによって必要な耐熱性を持たせた各種の照明装置を提供することができる。
【００６２】
また、給電用のリード線１５を、従来のようにコネクタ部品を使用することなく、安価なラッピングピン１６により接続するようにしたので、コストを抑えた固体発光装置および照明装置を提供することができる。同時に、接続作業を自動化することが可能となり、一層のコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、本実施例では、基板１４として電気絶縁性を有するセラミックを使用したので短絡が生じることなく、安価なラッピングピンの使用を可能となすと共に、基板１４と配線パターン１２との間、および、基板１４とアルミニウム製の器具本体２１との間には電気絶縁処理を施す必要がなくなり、一層コスト的に有利となる。
【００６４】
また、基板１４が器具本体２１の基板支持部２１ｅに確実に密着され、基板１４が熱伝導性の良好なセラミックスで構成されていることと相まって、ＬＥＤ１１から発生する熱を効果的にアルミニウム製の器具本体２１に伝達し放熱させることができる。また、ラッピングピン１６は、基板１４の裏面側に突出することなく支持されるので、基板裏面と器具本体２１の基板支持部２１ｅとを密着して接合することができＬＥＤ１１から発生する熱を効果的にアルミニウム製の器具本体１３に伝達し放熱させることができる。これら効果的な放熱作用により、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができ、所定の光束を十分に得ることが可能な照明装置を提供することができる。同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。
【００６５】
ラッピングピン１６は、セラミックス製の基板１４と熱膨張係数α差が少ない導電性を有するコバールで構成したので、基板１４との熱膨張係数の差により支持部分におけるクラックの発生を防止することができ、ラッピングピン１６を基板１４に確実に支持することができる。また、ラッピングピン１６の基板１４への機械的な支持と同時に、ＬＥＤ１１との電気接続が確実になされ作業効率を向上させることができ、量産化に適した固体発光装置を提供することができ、コストダウンが可能となって照明装置の低コスト化を図ることができる。
【００６６】
同時に、給電用の電線１５を巻きつける作業においては、ラッピングピン１６が四角柱をなしているので、給電用の電線１５が角柱の角に確実に係止して緩むことなく確実に巻きつけることができる。また、ラッピングピン１６は、基板１４の裏面側に突出することなく支持されるので、アルミニウム製の器具本体２１との電気絶縁性を確保することが容易にでき、漏電等の虞のない安全な固体発光装置および照明装置を提供することができる。上述した各種、多様な作用効果を有することによって、高効率で信頼性の高い固体発光装置および照明装置を提供することができる。
【００６７】
さらに、固体発光装置１０を光源とした口金付ランプ２０としては、基板１４の表面には多数のＬＥＤ１１がＣＯＢによって、略マトリックス状に規則的に配置されて実装されているので、各ＬＥＤ１１から放射される光は、カバー部材２４の内面全体に向かって略均等に放射され、乳白色のグローブで光が拡散され、ミニクリプトン電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。また、ラッピングピン１６が基板１４の中心部、すなわち、発光部分の中心部ではなく外周部に位置することから、配光特性への影響を極力回避することができ、グローブ全体が略均一に光り均一な配光をもった照明を行うことができる。
【００６８】
以上、本実施例において、基板に形成される支持凹部１３は、基板１４を貫通しない円形穴１３ａと皿形穴１３ｂを配線パターン１２ａから基板の他面側に向けて形成したが、図３（ａ）に示すように、円形穴１３ａを貫通させて形成し、この円形穴１３ａの底となる部分に、別個のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の電気絶縁性を有する合成樹脂からなる絶縁手段１３ｅで塞ぐことで形成してもよい。
【００６９】
また、図３（ｂ）に示すように、支持凹部１３の直径寸法ｄ１をラッピングピンの直径寸法（四角柱の場合には対角寸法）ｄ２より若干小さく（ｄ１≦ｄ２）形成し、ラッピングピン１６を、配線パターン１２ａを介して基板１４の支持凹部１３に直接圧入して支持することにより、ラッピングピン１６の側面が配線パターン１２に直接接触し、電気接続がなされるようにしてもよい。これによれば、導電性を有する固着材が不要となりさらにコスト的に有利となる。また、図３（ｃ）に示すように、ラッピングピン１６は、Ｌ字形に形成し、基板１４の板面に対して略平行になるように配置してもよい。なお、変形例を示す図３には、図１〜図２と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。
【実施例２】
【００７０】
本実施例は、実施例１によって構成された固体発光装置１０の具体例を示すものである。すなわち、図４（ａ）に示すように、セラミックス製の基板１４は、板厚ｔ１が０．６３５〜１．５ｍｍのアルミナやアルジルなどの高反射アルミナの上に銀配線１２ａ（または、銅配線、タングステンモリブデン配線）したものの上に、ニッケルメッキ、最上層は銀メッキ（または、金メッキまたは印刷金）したものを用いた。
【００７１】
ラッピングピン１６は、直径φ１が０．４〜１．０ｍｍの丸ピン、長さｌ１が８〜１３ｍｍで試作を行った。材質は、セラミックス製の基板１４との熱膨張係数α差が、３０×１０-7（／℃）以下でないと、熱による膨張で両者の間の接合面にクラックが生じる。このため、セラミックス基板とのマッチングに優れているコバールを用いた。
【００７２】
基板１４の支持凹部１３は、非貫通穴で直径は、ラッピングピン１６の直径φ１より０．５ｍｍ大きく形成し、底部の円形穴１３ａにフリットガラス１３ｃを充填、硬化させて接着し、上部の皿形穴１３ｂに銀、銀合金等の導電性ペースト１３ｄを充填、硬化させて接着した。
【００７３】
上記により構成した固体発光装置１０において可能とされる半田部温度Ｔｓ（℃）、すなわち、固体発光装置における耐熱性能を、従来のコネクタ方式（従来例１）および接点コネクト方式（比較例１）と比較した。その結果を「表１」に示す。
【００７４】
【表１】
0005534423.tif 000002
上記の「表１」に示すように、実施例２に具体的に示された固体発光装置１０において可能とされる半田部温度Ｔｓ（℃）は、９０℃以上であり固体発光装置としての耐熱性能が十分であることが確認された。また、ラッピングピン１６はコバールで構成したので、基板１４との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下であり、「表１」に示すようにラッピングピンの支持部分にワレが発生することがない。
【００７５】
なお、ラッピングピン１６は、ラッピング工程での強度から直径φ１（対角寸法）が０．６〜１．０ｍｍの角ピンが最適であった。この他、比較例１の接点コネクトの場合には、コストが高く、高熱となるＬＥＤの場合、熱による変形が生じる。これに比し、本発明のラッピングピン方式の場合は、変形がなく高温にでき、半田レス等の各種特徴を有している。また、ラッピングピン１６の先端温度が１００℃以上となる場合は、上部を半田付けさせると配線材の接触の信頼性は上がる。ラッピングピン１６の材質は、基板１４との熱膨張係数α差が、３０×１０-7（／℃）以下でないと、熱による膨張で両者に間の接合面にクラックが生じる。コバール、ＳＵＳは基板とのマッチングに優れている。
【実施例３】
【００７６】
本実施例は、基板の電気接続をリボン溶接で接続する（以下「リボン方式」と称す）固体発光装置に関するものであり、本実施例は、実施例１と同様にミニクリプトン電球に代替可能な口金付ランプに用いられる固体発光装置１０を構成するもので、図５（実施例１と同一部分に同一の符号を付した）に示すように、一面側に固体発光素子１１が実装され配線パターン１２ａを形成すると共に、配線パターンから他面側に向けて支持孔３０を形成した基板１４と、基板の支持孔に先端部が一面側に面するように支持される導電性のスタッドピン４０と、スタッドピンの先端部に支持することにより配線パターンに接続され、給電用の電線１５が接続される導電性の接続部材５０と、スタッドピンの先端部とは反対側である他端部に設けられる絶縁手段３２で構成する。なお、本実施例において、実施例１と異なる部分は、基板の電気接続がラッピングピン方式とリボン方式との違いによる支持孔３０、スタッドピン４０、接続部材５０、絶縁手段３２であり、他の部分は実施例１と同様に構成されている。以下、上記の異なる部分の構成につき説明する。
【００７７】
本実施例は、基板１４に形成されたスルーホールである支持孔３０の下からスタッドピン４０を挿入し、上からリボン状をなす接続部材５０を配置し、接続部材５０の板面をスタッドピン４０の先端部に溶接によって接合し、同時にリボン状をなす接続部材５０のバネ性によって、接続部材を配線パターン１２ａに圧接させることによって電気接続をなし、さらに、スタッドピン４０の先端部とは反対側である他端部に設けられる絶縁手段３２によって、固体発光装置が設置される部材との電気絶縁を図るようにしたものである。
【００７８】
基板１４に形成される支持孔３０は、スタッドピン４０を支持するための孔で、スタッドピン４０を確実に基板１４に支持するために、基板１４を貫通する孔を配線パターン１２ａから他面側に向けて形成する。支持孔３０の形状は、支持するスタッドピン４０の形状と同様に、断面が円形のスタッドピンに対して同様の円形の孔で構成する。
【００７９】
スタッドピン４０は、基板１４に実装された固体発光素子であるＬＥＤ１１に、接続部材５０を介して電力を供給するために、基板１４の支持孔３０に支持される導電性の部材で、基板１４との熱膨張係数の差により支持部分にクラックが生じないように、セラミックス製の基板１４と熱膨張係数α差が少ないコバールで構成する。
【００８０】
スタッドピン４０は、ペーストが封入された支持孔３０に挿入することによって機械的に基板に支持される。また、基板１４の支持孔３０に、その先端部が一面側に面するように、本実施例では、先端部を若干突出させて支持することによって、接続部材５０をスタッドピン４０に溶接（Ｓ）する作業を容易にしている。また、スタッドピン４０は、鋲形に形成し、鋲の鍔部分４０ａが基板１４の他面側から突出しないように、支持孔３０に連通して形成された凹部３１を介して支持される。これにより、基板１４の他面側と放熱部材となる器具本体２１の基板支持部２１ｅとの接触を良好に保つことができる。また、支持孔３０に連通して形成された凹部３１は、絶縁手段３２、本実施例ではシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の電気絶縁材で封止する。これにより、スタッドピン４０の先端部とは反対側である他端部に絶縁手段３２が設けられ、固体発光装置が設置される、例えば、ヒートシンク等の放熱部材との間の電気絶縁が確実に図れると共に、スタッドピン４０を支持孔３０に確実に支持することができる。
【００８１】
接続部材５０は、スタッドピン４０の先端部に支持することにより配線パターン１２ａに接続される導電性の部材で、スタッドピン４０との熱膨張係数の差により溶接部分に劣化が生じないように、コバールからなるスタッドピン４０と熱膨張係数α差が少ない、ＳＵＳで構成する。また、形状は若干のバネ性を持たせるようにリボン状をなし、リボンの断面形状は、その両側に接触凸部５０ａ、５０ａが一体に形成された形状に構成する。これにより、配線パターン１２ａとの電気接続が良好に行われる。
【００８２】
また、接続部材５０とスタッドピン４０との機械的な支持および電気的な接続は、基板１４に形成された支持孔３０の下からスタッドピン４０を挿入し、上からリボン状をなす接続部材５０を配置し、接続部材５０の板面をスタッドピン４０の突出した先端部に溶接（Ｓ）によって接合する。これにより、リボン状をなす接続部材５０の板面が下方に撓み、その反発によるバネ性によって、一体に形成された両側の接触凸部５０ａ、５０ａが配線パターン１２ａ上に圧接され確実な電気接続がなされる。
【００８３】
接続部材５０と配線パターン１２ａとの接合には、異材質間腐食を防止するために、接続部材５０および配線パターン１２ａの表面に対して、金（Ａｕ）メッキを施す。また、リボン状をなす接続部材５０は、給電用の電線１５を接続するために基板１４に対して略平行に配置される。先端部の形状は、給電用の電線１５を、直接ネジ止めが可能になるように、幅を広くして中心に孔５０ｂを形成する。上記により構成されたリボン方式の固体発光装置１０は、実施例１と同様に、照明装置である口金付ランプ２０の光源として用いられる。
【００８４】
以上、本実施例によれば、実施例１、２と同様に、半田を用いることなく基板１４における給電用の電線１５との電気接続を行うことができるので、耐熱性に優れた固体発光装置１０および照明装置２０を提供することができる。また、特に、本実施例によれば、スタッドピン４０は、鋲形に形成し、鋲の鍔部分４０ａが基板１４の他面側から突出しないように、支持孔３０に連通して形成された凹部３１を介して支持されるので、基板１４が器具本体２１の基板支持部２１ｅに確実に密着され、効果的に放熱されることから、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、発光効率の低下が抑制される。これにより、光束低下による照度の低下を防止することができ、所定の白熱電球並みの光束を十分に得ることが可能な照明装置を提供することができる。同時にＬＥＤの長寿命化も図ることができる。
【００８５】
また、スタッドピン４０の先端部とは反対側である他端部に絶縁手段３２が設けられるので、アルミニウム製の器具本体２１との間の電気絶縁が確実に図れると共に、スタッドピン４０を支持孔３０に確実に支持することができる。同時に、スタッドピン４０は、基板１４の裏面側に突出することなく支持されるので、アルミニウム製の器具本体２１との電気絶縁性を容易に確保することができ、漏電等の虞のない安全な固体発光装置および照明装置を提供することができる。
【００８６】
また、スタッドピン４０は、セラミックス製の基板１４と熱膨張係数α差が少ないコバールで構成したので、基板１４との熱膨張係数の差により支持部分におけるクラックの発生が防止され、スタッドピン４０を基板１４に確実に支持することができる。スタッドピン４０は、基板１４の支持孔３０に、その先端部が若干突出するように支持したので、接続部材５０をスタッドピン４０に溶接する作業が容易になり、作業効率を向上させることができる。
【００８７】
接続部材５０は、コバールからなるスタッドピン４０と熱膨張係数α差が少ない、ＳＵＳで構成したので、スタッドピン４０との熱膨張係数の差により溶接部分におけるクラックの発生を防止することができ、接続部材５０をスタッドピン４０に確実に支持することができる。また、形状は、若干のバネ性を持たせるようにリボン状をなし、リボンの断面形状は、その両側に接触凸部５０ａ、５０ａが一体に形成された形状に構成したので、接触凸部５０ａ、５０ａが配線パターン１２ａ上に圧接され確実な電気接続を行うことができる。さらに、接続部材５０のスタッドピン４０への支持と同時に、ＬＥＤ１１との電気接続が確実になされ、作業効率を一層向上させることができる。
【００８８】
以上、本実施例において、スタッドピン４０を鋲形に形成することなく、さらに、支持孔３０に凹部３１を形成することなく、図６（ａ）示すように、直線状のピン４０´を直線状の支持孔３０´に挿入して支持するものであってもよい。また、支持孔３０は、基板１４を貫通しない穴で形成してもよい。
【００８９】
基板１４は、熱伝導性の良好なアルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金等の金属で構成したものであってもよい。この場合は、図６（ｂ）に示すように、スタッドピン４０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の、耐熱性、電気絶縁性を有する合成樹脂で形成し、金属製基板との電気絶縁を図るようにして構成するとよい。
【００９０】
本実施例において、基板は、上述したと同様にセラミックスで構成されることが好ましいが、熱伝導性の良好なアルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金等の金属で構成したものであってもよい。基板に形成される支持孔は、スタッドピンを基板に支持するための孔で、スタッドピンを確実に基板に支持するために、基板を貫通する孔で配線パターンから他面側に向けて形成することが好ましいが、ここでは、貫通した孔であることは条件ではなく、スタッドピンを植設するための貫通しない穴、若しくは、凹部で形成されたものであってもよい。支持孔の形状は、支持するスタッドピンの形状と同様に、例えば、断面が円形のスタッドピンに対して同様の円形の孔で構成してもよく、断面が四角形のスタッドピンに対して円形の孔を形成してもよく、特定された形状には限定されない。
スタッドピンは、基板に実装された固体発光素子に、接続部材を介して電力を供給するために基板の支持孔に支持される導電性の部材で、基板との熱膨張係数の差により支持部分にクラックが生じないように、基板と熱膨張係数α差が少ない、例えば、セラミックスやアルミニウム基板と熱膨張係数α差が少ないコバールで構成することが好ましいが、銅、ニッケル、ＳＵＳ等の材料で構成されたものであってもよい。または、スタッドピン径を、基板の支持孔径に対してスタッドピン径が膨張しても応力が加わらない位に小さくしてもよい。
スタッドピンは、例えば、セラミックス製の基板の場合には、ガラスペースト等の固着材を用いて支持するようにしてもよいが、電気絶縁処理をしたアルミニウム基板等、金属基板の場合には、支持孔に圧入等の手段によって機械的に支持するようにしてもよい。また、スタッドピンは、基板の支持孔に先端部が一面側に面するように支持されるが、これは、スタッドピンに接続部材を固定し、同時に電気的な接続を行うために一面側に面するように支持されるものであり、製造上の観点からは、若干突出させることが好ましい。しかし、ここでは、突出させることが条件ではなく、面一であっても、または、若干凹んで支持したものであってもよく、要は、スタッドピンに接続部材を固定し、同時に電気的な接続を行うことが可能な全ての状態が許容される。
スタッドピンは、例えば、鋲形に形成し、鋲の鍔部分が基板の他面側から突出しないように、支持孔に連通して形成された凹部を介して支持されることが、基板の他面側とヒートシンク等の放熱部材との接触を良好に保つためには好ましいが、ここでは、スタッドピンを鋲形に形成することおよび支持孔に凹部を形成することは条件ではなく、直線状のピンを直線状の支持孔に挿入して支持するものであってもよい。
接続部材は、スタッドピンの先端部に支持することよって配線パターンに接続される導電性の部材で、スタッドピンとの熱膨張係数の差により支持部分に劣化が生じないように、例えば、溶接部分にクラックが生じないように、スタッドピンと熱膨張係数α差が少ない、例えば、コバールと熱膨張係数α差が少ないＳＵＳ、または、スタッドピンと同様にコバールで構成することが好ましいが、黄銅やリン青銅等の導電性を有する材料で構成されたものであってもよい。また、形状は、配線パターンとの電気接続の観点から、若干のバネ性を持たせるように板状やリボン状をなすように構成することが好ましいが、ここでは、特にバネ性を付与することが条件ではなく、バネ性を有しない形状・材質であってもよい。
また、接続部材とスタッドピンとの機械的な支持および電気的な接続は、例えば、基板に形成された支持孔の下からスタッドピンを挿入し、上からリボン状をなす接続部材を配置し、接続部材の板面をスタッドピンの先端部に溶接によって接合し、同時にリボン状をなす接続部材のバネ性によって、接続部材の両端を配線パターンに圧接させることによって電気接続をなすようにすることが許容される。しかし、接続部材とスタッドピンの接合は溶接に限らず、例えば、ネジ止め等の手段であってもよい。また、電気接続は、接続部材のバネ性によって配線パターンに圧接させることなく、例えば、別途の導電性ペースト等の手段によって確実な電気接続を確保するようにしてもよい。
また、接続部材と配線パターンとの接合には、異材質間腐食を防止するために、接続部材および配線パターンに対して、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等のメッキまたは印刷等を施すことが好ましいが、ここでは、これら手段を施すことが必要な条件ではない。また、接続部材は、給電用の電線を接続するために基板に対して略平行配置されていることが好ましいが、基板に対して略垂直、若しくは、傾斜して配置してもよい。また、先端部の形状は給電用の電線を、例えば直接ネジ止めが可能になるように、幅を広く、中心孔またはＣ字状の切欠孔を形成するようにしても、さらに、端子台等のコネクタに直接挿入できるような形状に構成してもよい。
絶縁手段は、スタッドピンと、例えば、ヒートシンク等の放熱部材との電気絶縁性を確保するためにスタッドピンの先端部とは反対側である他端部に設けられるもので、上述のように、基板に形成された支持孔に連通して形成された凹部に絶縁材を充填することが、確実な絶縁を図り、かつ構成が簡素化されて好ましいが、スタッドピンが支持される基板側で絶縁することなく、例えば、固体発光装置が設置されるヒートシンク等の放熱部材側に絶縁材を設けることによって電気絶縁性が確保されるものであってもよい。また、絶縁するための手段は、電気絶縁材の充填等に限らず、空間を形成するなどの手段で絶縁を図るものであってもよい。
本実施例において、スタッドピンを支持した凹部には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の電気絶縁材で封止することが、放熱部材との電気絶縁を確実に保つためには好ましいが、ここでは、樹脂封止をしない空間部によって電気絶縁を確保するようにしてもよい。
なお、変形例を示す図６には、図１〜図５と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１、２と同様である。
【実施例４】
【００９１】
本実施例は、実施例３によって構成されたリボン方式の固体発光装置１０の具体例を示すものである。すなわち、セラミックス製の基板を用いたもの（実施例４−１、４−２）と金属基板を用いたもの（実施例４−３、４−４）を構成した。
【００９２】
セラミックス製の基板を用いたもの（実施例４−１）は、図４（ｂ）に示すように、基板は、板厚ｔ２が０．６３５〜１．５ｍｍのアルミナやアルジルなどの高反射アルミナの上に銀配線１２ａ（または、銅配線、タングステンモリブデン配線）したものの上に、ニッケルメッキ、最上層は銀メッキ（または、金メッキまたは印刷金）したものを用いた。
【００９３】
スタッドピン４０は、直径φ２が０．６〜０．７ｍｍの丸ピン、長さｌ２が１．０５〜１．１０ｍｍで試作を行った。材質は、セラミックス製の基板１４との熱膨張係数α差が、３０×１０-7（／℃）以下でないと、熱による膨張で両者に間の接合面にクラックが生じる。このため、セラミックス基板とのマッチングに優れているコバールを用いたものを構成した。
【００９４】
基板１４の支持孔３０は、貫通孔で直径は、スタッドピン４０の直径φ２より０．３ｍｍ大きく成し、凹部３１にはシリコーン樹脂からなる接着剤３２を充填し硬化させて封止した。
【００９５】
リボン状の接続部材５０は、リボン厚は、０．２〜０．５ｍｍ、幅ｗ１は３〜８ｍｍで試作を行った。材質は、スタッドピン４０との熱膨張係数α差が、３０×１０-7（／℃）以下でないと、熱による膨張で両者に間の溶接面にクラックが生じる。このため、スタッドピン４０と同様にコバールを用いた。また、実施例４−２として、上記実施例４−１と同様の構成で、スタッドピン４０としてＳＵＳ用いたものを構成した。
【００９６】
また、金属基板を用いたもの（実施例４−３）は、基板は、板厚ｔ２が１．０ｍｍのアルミニウム基板の上にエポキシ系樹脂による電気絶縁層８０μｍ、その上に銅配線したものの上に、ニッケルメッキ、最上層は銀メッキ１２ａ（または、金メッキまたは印刷金）したものを用いた。
【００９７】
スタッドピン４０は、直径φ２が０．６〜０．７ｍｍの丸ピン、長さｌ２が１．０５〜１．１０ｍｍで試作を行った。材質は、アルミニウム基板との熱膨張係数α差が、３０×１０-7（／℃）以下でないと、熱による膨張で両者に間の接合面にクラックが生じる。このため、アルミニウム基板とのマッチングに優れているコバールを用いたものを構成した。なお、スタッドピン４０は、アルミニウム製の基板１４に対し、電気絶縁を図って支持される。
【００９８】
基板１４の支持孔３０は、貫通孔で直径は、スタッドピン４０の直径より０．３ｍｍ大きく成し、凹部３１にはシリコーン樹脂からなる接着剤３２を充填し硬化させて封止した。
【００９９】
リボン状の接続部材５０は、リボン厚は、０．２〜０．５ｍｍ、幅ｗ１は３〜８ｍｍで試作を行った。材質は、スタッドピン４０と同様にコバールを用いた。また、実施例４−４として、上記実施例４−３と同様の構成で、スタッドピン４０としてＳＵＳ用いたものを構成した。
【０１００】
上記により構成したリボン方式の固体発光装置１０において可能とされる半田部温度Ｔｓ（℃）、すなわち、固体発光装置における耐熱性能を、従来のコネクタ方式（従来例１）および接点コネクト方式（比較例１）と比較した。その結果を「表２」に示す。なお、従来例１および比較例１は、実施例２と同様のものである。
【０１０１】
【表２】
0005534423.tif 000003
上記の「表２」に示すように、実施例４に具体的に示されたリボン方式の各固体発光装置１０において可能とされる半田部温度Ｔｓ（℃）は、全て９０℃以上であり、固体発光装置としての耐熱性能が十分であることが確認された。また、スタッドピン４０はコバールまたはＳＵＳで構成したので、基板１４との熱膨張係数α差が３０×１０-7（／℃）以下であり、「表２」に示すようにスタッドピンの支持部分にワレが発生することがない。
【０１０２】
なお、リボン状の接続部材５０は、取り扱い、溶接性と強度から０．３ｍｍが最適であった。この他、リボン状の接続部材の先端は、直接ネジ止めが可能となるように、幅広く、中心孔またはＣ字状の切欠孔が形成されている場合と、コネクタに直接挿入する場合がある。いずれも接点コネクトの欠点である熱による樹脂の変形がなく半田レスである。これらは、材質的には、ピンのように熱膨張が関係することがなく、基本的には接点接触のため、コバールでもＳＵＳでも問題はない。ただし、ＳＵＳは固くリボン状に圧延や成形がし難いためコストが高くなる。
【０１０３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  固体発光装置
１１  固体発光素子
１２ａ  配線パターン
１３  支持凹部
１３ｃ  導電性を有しない固着材
１３ｄ  導電性を有する固着材
１４  基板
１５  給電用の電線
１６  ラッピングピン
２０  照明装置
２１  器具本体
３０  支持孔
３１  凹部
３２  絶縁手段
４０  スタッドピン
５０  接続部材
【図１】
0005534423.tif 000004
【図２】
0005534423.tif 000005
【図３】
0005534423.tif 000006
【図４】
0005534423.tif 000007
【図５】
0005534423.tif 000008
【図６】
0005534423.tif 000009