(57)【要約】  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。
2013073181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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）。【０００４】
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。【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１３７１７号公報
【特許文献２】特開２００９−０３７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【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、（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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】実施の形態４に係るランプユニットの斜視図である。
【図１２】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。
【図１３】実施の形態５に係る照明装置の断面図である。
【図１４】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図１５】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図１６】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図１７】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図１８】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図１９】変形例に係る発光モジュールの一部断面図である。
【図２０】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。
【図２１】変形例に係る発光モジュールの一部平面図である。
【図２２】変形例に係るランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
＜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。
【００１７】
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。
【００１８】
＜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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜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。
【００２２】
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。
【００２３】
＜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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
＜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。
【００２７】
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。
【００２８】
【数１】
2013073181.tif 000003
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
＜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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
【数２】
2013073181.tif 000004
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
図７は、発光モジュール２の一部断面図である。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
【数３】
2013073181.tif 000005
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
【数４】
2013073181.tif 000006
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
（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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
（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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
（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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
（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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
（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。
【０１６５】
（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。
【符号の説明】
【０１６６】
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
【図１】
2013073181.tif 000007
【図２】
2013073181.tif 000008
【図３】
2013073181.tif 000009
【図４】
2013073181.tif 000010
【図５】
2013073181.tif 000011
【図６】
2013073181.tif 000012
【図７】
2013073181.tif 000013
【図８】
2013073181.tif 000014
【図９】
2013073181.tif 000015
【図１０】
2013073181.tif 000016
【図１１】
2013073181.tif 000017
【図１２】
2013073181.tif 000018
【図１３】
2013073181.tif 000019
【図１４】
2013073181.tif 000020
【図１５】
2013073181.tif 000021
【図１６】
2013073181.tif 000022
【図１７】
2013073181.tif 000023
【図１８】
2013073181.tif 000024
【図１９】
2013073181.tif 000025
【図２０】
2013073181.tif 000026
【図２１】
2013073181.tif 000027
【図２２】
2013073181.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月11日(2013.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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７に記載の発光モジュール。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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に記載の発光モジュール。
【請求項１６】
前記粒子は、平均粒径が４５０ｎｍ以下のナノ粒子と、平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下のマイクロ粒子とを含む
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項１７】
請求項１乃至１６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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
請求項１７または請求項１８に記載のランプを備える
ことを特徴とする照明装置。
【国際調査報告】
2013073181.tif 000029
2013073181.tif 000030
2013073181.tif 000031
2013073181.tif 000032