(57)【要約】【課題】放熱性に優れた照明装置、電気電子機器、及び配線部品を提供する。【解決手段】照明装置１０は、金属体１２と、金属体１２に分子接合により接着された絶縁膜１４と、絶縁膜１４に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体１６と、回路パターンに実装された半導体発光素子ＬＥＤと、を備えた照明装置であって、半導体発光素子ＬＥＤの下方に金属体１２の表面が露出する露出部２２が形成され、露出部２２に、半導体発光素子ＬＥＤが発生する熱を金属体１２に逃がす伝熱体２４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、
前記回路パターンに実装された半導体発光素子と、を備えた照明装置であって、
前記半導体発光素子の下方に前記金属体の表面が露出する露出部が形成され、
前記露出部に、前記半導体発光素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体を備えた照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、
前記露出部にて露出した前記金属体の表面に凸部が形成され、
前記伝熱体が前記凸部及び前記半導体発光素子に接触している照明装置。
【請求項３】
請求項２記載の照明装置において、
前記凸部の突出量が、前記金属体の表面から前記半導体発光素子の裏面までの距離よりも小さい照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記伝熱体が前記半導体発光素子及び前記金属体を接合するはんだである照明装置。
【請求項５】
請求項４記載の照明装置において、
前記金属体が、表面処理されたアルミニウムである照明装置。
【請求項６】
金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、
前記回路パターンに実装された半導体素子と、を備えた照明装置であって、
前記半導体素子の下方に前記金属体の表面が露出する露出部が形成され、
前記露出部に、前記半導体素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体を備えた電気電子機器。
【請求項７】
金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、を備え、
前記回路パターンに実装される半導体素子の下方に、前記金属体の表面が露出し前記半導体素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体が設けられる露出部が形成されている配線部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、電気電子機器、及び配線部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板の厚さ方向の熱伝導性に優れた高放熱基板が記載されている。この高放熱基板は、放熱チップを埋設した基板であって、放熱チップは、放熱チップの上方に実装される部品の下面と前記基板表面との間の空間に、熱伝導剤または熱伝導接着剤を注入する貫通穴を備えることを特徴としている。
特許文献２には、分子接着を用いた照明装置が記載されている。この照明装置は、曲面が形成された金属体と、金属体の曲面に分子接着により接着された絶縁膜と、絶縁膜に分子接着により接着された回路パターンを形成する導体と、回路パターンに実装された半導体発光素子と、を備えている。
なお、「分子接着」は、「分子接合」と呼ばれる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８８５７号公報
【特許文献２】特許第５６２４７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、放熱性に優れた照明装置、電気電子機器、及び配線部品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】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る照明装置は、金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、
前記回路パターンに実装された半導体発光素子と、を備えた照明装置であって、
前記半導体発光素子の下方に前記金属体の表面が露出する露出部が形成され、
前記露出部に、前記半導体発光素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体を備える。
【０００６】
第１の発明に係る照明装置において、
前記露出部にて露出した前記金属体の表面に凸部が形成され、
前記伝熱体が前記凸部及び前記半導体発光素子に接触していてもよい。
【０００７】
第１の発明に係る照明装置において、
前記凸部の突出量が、前記金属体の表面から前記半導体発光素子の裏面までの距離よりも小さいことが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係る照明装置において、
前記伝熱体が前記半導体発光素子及び前記金属体を接合するはんだであってもよい。
【０００９】
第１の発明に係る照明装置において、
前記金属体が、表面処理されたアルミニウムであってもよい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係る電気電子機器は、金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、
前記回路パターンに実装された半導体素子と、を備えた照明装置であって、
前記半導体素子の下方に前記金属体の表面が露出する露出部が形成され、
前記露出部に、前記半導体素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体を備える。
【００１１】
前記目的に沿う第３の発明に係る配線部品は、金属体と、
前記金属体に分子接合により接着された絶縁膜と、
前記絶縁膜に分子接合により接着された回路パターンを形成する導体と、を備え、
前記回路パターンに実装される半導体素子の下方に、前記金属体の表面が露出し前記半導体素子が発生する熱を前記金属体に逃がす伝熱体が設けられる露出部が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放熱性に優れた照明装置、電気電子機器、及び配線部品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る照明装置の平面図であって、同照明装置が備えるプリント配線基板の一部を模式的に示した説明図である。
【図２Ａ】図１のＡ−Ａ断面の端面を模式的に示した説明図である。
【図２Ｂ】図１のＢ−Ｂ断面の端面を模式的に示した説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る照明装置を切断した端面を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態に係る照明装置（電気電子機器の一例）１０は、図１、図２Ａ、及び図２Ｂに示すように、金属板（金属体の一例）１２、絶縁膜１４、回路パターンを形成する銅箔（導体の一例）１６、及び半導体発光素子（半導体素子の一例）ＬＥＤを備えている。
なお、金属板１２、絶縁膜１４、及び銅箔１６は、少なくともプリント配線基板（配線部品の一例）１８を構成している。
【００１６】
金属板１２は、例えば表面処理されたアルミニウムや表面処理された銅の金属の板である。金属板１２の表面は平面でなく任意の曲面となっていてもよい。
金属体は金属板１２に限定されるものではなく、放熱効果を有する任意の金属体であればよい。金属体の他の例として、ヒートシンクやヒートパイプが挙げられる。
【００１７】
絶縁膜１４は、例えばポリイミド膜であり、分子接合により金属板１２の表面に接着されている。絶縁膜１４が分子接合により接着されているので、例えば膜厚１０μｍ以下の薄い電気絶縁層が形成される。
絶縁膜１４を形成するための絶縁材料は、ポリイミドに限定されるものではない。絶縁材料は、例えば、フッ素樹脂、シリコン、又はエポキシ樹脂であってもよい。絶縁材料は、照明装置１０が動作できる程度の絶縁性能を有する絶縁材料であれば任意の材料でよく、規格や仕様に応じて選択される。
【００１８】
銅箔１６は、半導体発光素子ＬＥＤを駆動するための回路パターンを形成している。銅箔１６は、分子接合により、絶縁膜１４の表面に接着されている。
回路パターンを形成する導体は、銅箔１６に限定されるものではない。
なお、絶縁膜１４は回路パターンに沿って形成されている。従って、図２Ｂに示すように、回路パターンから予め決められた距離だけ離れた位置においては、金属板１２の表面が絶縁膜１４に覆われることなく露出している。
【００１９】
半導体発光素子ＬＥＤは、電極２１を有する表面実装部品である。電極２１は、前述の回路パターン上のパッド（不図示）にはんだ２３にてはんだ付けされている。半導体発光素子ＬＥＤは、例えば、発熱量が大きいパワーＬＥＤである。半導体発光素子ＬＥＤの裏面には、半導体発光素子ＬＥＤ自身が発生する熱を逃がすための放熱部２０が設けられている。なお、この放熱部２０は、放熱パッドと呼ばれる場合がある。
半導体発光素子ＬＥＤに代えて、例えば、裏面に自身が発生する熱を逃がすための放熱部が設けられたパワー半導体（半導体素子の一例）であってもよい。
【００２０】
半導体発光素子ＬＥＤに設けられた放熱部２０の下方には、露出部２２が形成されている。この露出部２２は、絶縁膜１４及び銅箔１６が形成されておらず、金属板１２の表面が露出している部分である。
露出部２２には、半導体発光素子ＬＥＤが発生する熱を金属板１２に逃がす伝熱体が設けられている。詳細には、この伝熱体は放熱用のはんだ２４であり、このはんだ２４によって、放熱部２０と金属板１２の表面とが接合されている。
ただし、この伝熱体ははんだ２４に限定されるものではなく、放熱部２０と金属板１２の表面とを接合でき、放熱効果を有する接合材料であれば任意でよい。
【００２１】
このような照明装置１０において、回路パターン上に実装された半導体発光素子ＬＥＤが発生する熱は、放熱部２０からはんだ２４を通って金属板１２へと至る放熱経路に沿って放熱される。すなわち、照明装置１０は、このような放熱経路が形成され熱抵抗が大幅に低減されているとともに、金属板１２の一部が絶縁膜１４によって覆われることなく露出しているので、放熱性に優れている。
【００２２】
また、絶縁膜１４及び銅箔１６がそれぞれ分子接合により接着され、絶縁膜１４の接着部分及び銅箔１６の接着部分の厚みがそれぞれ薄いので、金属板１２の表面から銅箔１６の表面までの距離ｔ１（図２Ａ参照）が小さい。ここで一般に、放熱用のはんだ２４の熱伝導率は高いものではない。しかし照明装置１０においては、距離ｔ１が小さく抑えられているので、絶縁膜１４及び銅箔１６がそれぞれ分子接合により接着されていない場合と比較して、はんだ２４自体の熱抵抗が低減されることとなる。
更に、照明装置１０は、絶縁膜１４及び銅箔１６がそれぞれ熱変形に強い分子接合により接着されているので、信頼性に優れている。
【００２３】
〔第２の実施の形態〕
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置５０について説明する。第１の実施の形態に係る照明装置１０と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
本発明の第２の実施の形態に係る照明装置５０は、図３に示すように、金属板（金属体の一例）５２、絶縁膜１４、回路パターンを形成する銅箔（導体の一例）１６、及び半導体発光素子（半導体素子の一例）ＬＥＤを備えている。
なお、金属板５２、絶縁膜１４、及び銅箔１６は、少なくともプリント配線基板（配線部品の一例）５８を構成している。
【００２４】
金属板５２は、例えば表面処理されたアルミニウムや表面処理された銅の金属の板である。
金属板５２の表面は平面でなく任意の曲面となっていてもよい。
金属板５２の表面には、凸部５２２が形成されている。この凸部５２２は、平面視して露出部２２の中央部にて突出している。はんだ２４は、凸部５２２及び半導体発光素子ＬＥＤの裏面に設けられた放熱部２０に接触している。
凸部５２２の突出量ｔ２は、金属板５２の表面から放熱部２０の表面までの距離ｔ３よりも小さい。すなわち、第１の実施の形態に係る照明装置１０と比較して、放熱部２０と金属板５２とを接合するはんだ２４の厚みが抑えられるので、はんだ２４の熱抵抗が更に低減される。
金属体は金属板５２に限定されるものではなく、放熱効果を有し、露出部２２にて突出する凸部が形成された任意の金属体であればよい。金属体の他の例として、ヒートシンクやヒートパイプが挙げられる。
従って、照明装置５０は、はんだ２４の熱抵抗が低減されているので、放熱性に優れている。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
電気電子機器は、照明装置に限定されるものではない。電気電子機器の他の例として、
インバータ装置、携帯電話機、スマートフォン、及び家電製品等が挙げられる。
配線部品は、プリント配線基板に限定されるものではない。配線部品の他の例として、分子接合を用いて表面に銅箔及び絶縁膜が形成されたヒートシンクやヒートパイプ等が挙げられる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  照明装置
１２  金属板
１４  絶縁膜
１６  銅箔
１８  プリント配線基板
２０  放熱部
２２  露出部
２３、２４  はんだ
５０  照明装置
５２  金属板
５８  プリント配線基板
５２２  凸部
ＬＥＤ  半導体発光素子
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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