(57)【要約】【課題】複数の発光素子を密集して実装した発光素子群を有する発光装置において、発光素子群の温度分布を均一化し、発光効率及び信頼性を高める。【解決手段】発光装置１は、複数の発光素子４を実装した実装基板２と、その素子実装面２１上の配線パターン３と、サーマルビア７と、これと交差する放熱パターン８とを備える。発光素子群４０は中央群４１と周辺群４２とを、サーマルビア７は中央ビア７ａと周辺ビア７ｂとをそれぞれ有し、放熱パターン８は中央ビア７ａ及び周辺ビア７ｂにそれぞれ接続される中央側放熱パターン８ａ及び周辺側放熱パターン８ｂを有し、中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａと、周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂとが互いに接触しないように構成される。これにより、周辺群４２からの熱が中央群４１に導かれることがなくなり、中央群４１の高温化が抑えられ、発光素子群４０の温度分布を均一化でき、発光効率及び信頼性が高まる。【選択図】図４
2011044612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板と、この実装基板の表面又は内部に設けられる配線パターンと、この配線パターンに実装される複数の発光素子から成る発光素子群と、を備えた発光装置において、
前記発光素子からの熱を放熱するための、少なくとも一部が前記実装基板の内部に素子実装面に対して垂直方向に設けられるサーマルビアと、
前記実装基板の内部に素子実装面に対して平行方向に設けられ、前記サーマルビアと交差する放熱パターンと、を備え、
前記発光素子群は、該発光素子群の中央部に位置する中央群と、この中央群の周辺に配置される周辺群とを有し、
前記サーマルビアは、前記中央群に対応する中央側サーマルビアと、前記周辺群に対応する周辺側サーマルビアとを有し、
前記放熱パターンは、前記中央側サーマルビアに接続される中央側放熱パターンと、前記周辺側サーマルビアに接続される周辺側放熱パターンとを有し、
前記中央側サーマルビア及び中央側放熱パターンと、前記周辺側サーマルビア及び周辺側放熱パターンと、が互いに接触しないように構成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記実装基板内において、前記中央側放熱パターン及び中央側サーマルビアは、前記周辺側放熱パターン及び周辺側サーマルビアと隙間を有し、前記中央側放熱パターンは前記隙間を保持しつつ、前記実装基板の素子実装面に対して垂直方向に離れるほど、周辺側に延伸されてそのパターン面積が広くなるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記配線パターンと接触しない位置にあるビアは、前記実装基板表面に向けて伸長され、前記実装基板の表面側に露出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記サーマルビアのうち、少なくとも２本を、それぞれ前記実装基板を貫通して前記発光素子に通電するための通電ビアとし、これら通電ビアは、前記発光素子の正、負電極がそれぞれ接続される前記配線パターンの正電極部及び負電極部にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光素子群が密集して実装された実装基板が複数個互いに密集して配線基板に実装された構成において、全体の発光素子群における中央群と周辺群について請求項１乃至請求項４のいずれか一項を満たすサーマルビアと放熱パターンを有することを特徴とする記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子が密集して実装された発光素子群を有する発光装置における発光素子群の放熱構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の発光素子が直列接続され実装基板上に実装されることにより、高密度実装された発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような発光装置においては、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、複数の発光素子１０１は互いに接近して配置され、発光素子群の中央部の素子群Ｐは、周辺部の素子群Ｑから矢印で示すように熱の影響を受けるため、発光素子群の温度分布は、中央部で高温となる。このとき、図１０（ｃ）に示すように、実装基板１００の温度分布も発光素子群の温度分布と類似する。このため、発光素子群の中央部の素子群は高温化により劣化し易くなり、発光効率、信頼性及び寿命が低下し、装置そのものの発光効率、信頼性も低下する。
【０００３】
ところで、発光素子からの熱の放熱を良くする実装基板として、図１１に示すように、実装基板内に放熱用の伝熱部材を設けることが知られている（例えば、特許文献２参照）。この実装基板１００は、複数の絶縁層１０３を積層してなる基板本体１０２の表面を開口して形成されたキャビティ１１０に１つの発光素子１０１を実装し、絶縁層１０３に平行な複数の伝熱導体層１０４と、この伝熱導体層１０４に接触する伝熱ビア導体１０５とを設け、この伝熱ビア導体１０５を介して、発光素子１０１からの熱を基板本体１０２の内部に放熱して、放熱性を良くしている。
【０００４】
しかしながら、この実装基板１００はキャビティ１１０内に発光素子１０１を１つ実装するものであり、個々の発光素子１０１の放熱は良くなるが、このような実装基板１００を用いて複数の発光素子１０１を接近して配置した場合、発光素子群全体として見ると、前述と同様に、発光素子群の温度分布は均一にならず、中央部の発光素子が周辺部からの熱の影響で温度が高くなり、発光効率、信頼性、及び寿命が低下し易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１１３９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２９４２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、複数の発光素子を密集して実装した発光素子群を有する発光装置において、発光素子群の温度分布を均一化し、発光効率及び信頼性を高めることができる発光装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、実装基板と、この実装基板の表面又は内部に設けられる配線パターンと、この配線パターンに実装される複数の発光素子から成る発光素子群と、を備えた発光装置において、前記発光素子からの熱を放熱するための、少なくとも一部が前記実装基板の内部に素子実装面に対して垂直方向に設けられるサーマルビアと、前記実装基板の内部に素子実装面に対して平行方向に設けられ、前記サーマルビアと交差する放熱パターンと、を備え、前記発光素子群は、該発光素子群の中央部に位置する中央群と、この中央群の周辺に配置される周辺群とを有し、前記サーマルビアは、前記中央群に対応する中央側サーマルビアと、前記周辺群に対応する周辺側サーマルビアとを有し、前記放熱パターンは、前記中央側サーマルビアに接続される中央側放熱パターンと、前記周辺側サーマルビアに接続される周辺側放熱パターンとを有し、前記中央側サーマルビア及び中央側放熱パターンと、前記周辺側サーマルビア及び周辺側放熱パターンと、が互いに接触しないように構成されているものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光装置において、前記実装基板内において、前記中央側放熱パターン及び中央側サーマルビアは、前記周辺側放熱パターン及び周辺側サーマルビアと隙間を有し、前記中央側放熱パターンは前記隙間を保持しつつ、前記実装基板の素子実装面に対して垂直方向に離れるほど、周辺側に延伸されてそのパターン面積が広くなるように設けられているものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置おいて、前記配線パターンと接触しない位置にあるビアは、前記実装基板表面に向けて伸長され、前記実装基板の表面側に露出するものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置において、前記サーマルビアのうち、少なくとも２本を、それぞれ前記実装基板を貫通して前記発光素子に通電するための通電ビアとし、これら通電ビアは、前記発光素子の正、負電極がそれぞれ接続される前記配線パターンの正電極部及び負電極部にそれぞれ接続されるものである。
【００１１】
請求項５の発明は、前記発光素子群が密集して実装された実装基板が複数個互いに密集して配線基板に実装された構成において、全体の発光素子群における中央群と周辺群について請求項１乃至請求項４のいずれか一項を満たすサーマルビアと放熱パターンを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、周辺側サーマルビア及び周辺側放熱パターンと、中央側サーマルビア及び中央側放熱パターンとは、互いの伝熱が抑制され、熱的に分断され易くなるので、発光素子群のうち、周辺群からの熱が中央群に導かれ難くなり、中央群の高温化が抑えられ、各素子群間の温度差を低減することができ、装置全体での放熱が促進される。このため、発光素子の高温化による劣化が抑えられ、発光効率及び信頼性を高めることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、中央側放熱パターンは実装基板の素子実装面に対して垂直方向に離れるほど平行方向に広く放熱するので、中央素子群からの熱の放熱がより促進される。
【００１４】
請求項３の発明によれば、配線パターンとの絶縁を維持したままサーマルビアを露出し、その長さをより長くできるので、放熱面が広くなり、発光素子の放熱を促進することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、サーマルビアを通電ビアと兼用できると共に、通電ビアを介して実装基板の素子実装面とは反対面側から発光素子に通電することができるので、発光素子に配線基板を介して給電するとき、配線基板上の給電用パターンと実装基板の配線パターン上の各電極部とを、ワイヤボンディングを用いることなく、通電ビアを介して接続でき、構造が簡素化される。
【００１６】
請求項５の発明によれば、複数個の実装基板に実装された全体の発光素子群の中央群の温度を低減して全体の温度を平均化することができるので、発光効率と信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光装置の平面図。
【図２】同発光装置の発光素子群の配置を示す図。
【図３】同発光装置の実装基板の平面図。
【図４】（ａ）は同発光装置の断面図、（ｂ）は同実装基板内の放熱パターンの例を示す図。
【図５】同発光装置の放熱パターンが変形された断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図。
【図８】同発光装置の実装基板を直列配置する配線基板のパターン例を示す図。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る発光装置の平面図。
【図１０】（ａ）は従来の発光装置の実装基板の平面図、（ｂ）は同実装基板上の発光素子群の温度分布を説明するための図、（ｃ）は同実装基板の温度分布を説明するための図。
【図１１】従来の他の発光装置における実装基板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施形態に係る発光装置について図１乃至図４を参照して説明する。図１は本実施形態の発光装置１の構成を、図２は発光装置１の発光素子群４０の配置構成を、図３は発光装置１の実装基板２上の配線パターン３を示す。本発光装置１は、絶縁性の実装基板２と、実装基板２の素子実装面２１に実装される配線パターン３と、この配線パターン３に実装される複数（ここでは、１８個）の発光素子４から成る発光素子群４０と、発光素子４に給電するための枠状の配線基板５と、実装基板２及び配線基板５の熱を放熱する放熱板６と、を備える。実装基板２及び配線基板５は放熱板６上に搭載される。
【００１９】
実装基板２は、平面視が矩形のセラミックなどの絶縁性基板を有し、その表面の素子実装面２１に発光素子４が実装され、基板内部に発光素子４からの熱を放熱するための、高熱伝導部材から成るサーマルビア７及び放熱パターン８（後述の図４参照）を有している。なお、実装基板２は、絶縁性の樹脂部材（エポキシ、ガラスエポキシなど）を用いてもよく、矩形以外の形状でもよい。
【００２０】
配線パターン３は、複数の発光素子４を直列に繋ぐように配置されており、電源供給される正、負電極部３１、３２と、個々の発光素子４を直列に接続するための複数の台座パターン３３と、これらを直列に接続するためのラインパターン３４とを有する。正、負電極部３１、３２は台座パターン３３とラインパターン３４が直列に繋がれるパターンの先頭部と最後部となる。この正、負電極部３１、３２は、ボンディングワイヤＬ１で配線基板５の電源配線パターン５１に接続され、電源配線パターン５１は、配線ワイヤで電源部（不図示）に接続されている。なお、配線パターン３は、実装基板２内部に設けることができ、また、発光素子４を直列以外に、並列や、直列と並列を組み合わせて配置するパターンでもよい。
【００２１】
発光素子群４０は、図２に示されるように、その中央部に位置する中央群４１と、その周辺に配置される周辺群４２とを有し、ここでは、中央部の２つの発光素子４が中央群４１を成し、その周辺に位置する１６個の発光素子４が周辺群４２を成す。
【００２２】
発光素子４は、ＬＥＤや有機ＥＬなどを用いた約０．４〜１ｍｍ角の平面型発光素子から成り、その正、負電極となる接合端子部４３を有する。この接合端子部４３は、正電極部３１から負電極部３２に至る配線パターン３の配列に対して、極性が対応するように、正電極部３１と台座パターン３３との間、台座パターン３３同士の間、台座パターン３３とラインパターン３４との間、台座パターン３３と負電極部３２との間に電気接続される。ここでは、発光素子４は金（Ａｕ）バンプ等によりフリップチップ実装されるが、素子表面においてワイヤボンディングを用いて接続するフェイスアップ実装としてもよい。また、中央群４１は発光素子４を１つだけ含むものでもよい。
【００２３】
図４（ａ）は、本発光装置１の断面構成を示し、図４（ｂ）は実装基板２内部に形成される放熱パターン８の例（ここでは、図４（ａ）の絶縁層２４上のパターン）を示す。実装基板２は、セラミック材質の複数の絶縁層２２〜２８を一体に積層して構成される絶縁性基板から成り、約０．３〜１．０ｍｍの厚さを有する。なお、各絶縁層２２〜２８の厚みは、互いに同じでも、異なっていてもよい。また、セラミック部材としては、アルミナ系セラミックやガラス−アルミナ混合のガラス系セラミックなどを用いることができる。
【００２４】
実装基板２は、素子実装面２１に対して垂直方向に棒状に設けられる複数のサーマルビア７と、サーマルビア７と交差する面状の複数の放熱パターン８と、素子実装面２１と反対側に設けられる基板接合部９とを備え、サーマルビア７と放熱パターン８とは熱的に接続される。サーマルビア７は、実装基板２の絶縁層２２〜２８のうちの複数層を貫通し、下端部が基板接合部９に接続される。放熱パターン８は、実装基板２の絶縁層２３〜２８の各層間に５層に形成され、実装基板２の素子実装面２１に対して平行方向に設けられる。基板接合部９は、配線基板５又は放熱板６と接合される。なお、サーマルビア７および放熱パターン８は、それぞれ素子実装面２１の垂直方向及び平行方向で部分的に連続していなくてもよい。
【００２５】
サーマルビア７は、中央群４１に対応する中央側サーマルビア（以下、中央ビアという）７ａと、周辺群４２に対応する周辺側サーマルビア（以下、周辺ビアという）７ｂとを有する。放熱パターン８は、中央ビア７ａに接続される中央側放熱パターン８ａと、周辺ビア７ｂに接続される周辺側放熱パターン８ｂとを有する。
【００２６】
サーマルビア７は、実装基板２の素子実装面２１の近くまで延出されるが、配線パターン３とは接触しないものとされている。また、サーマルビア７の上端は、最上位にある放熱パターン８より実装基板２の素子実装面２１に近く設けられている。また、各サーマルビア７は、その下端がすべて基板接合部９に接続されていなくてもよい。
【００２７】
サーマルビア７のうち、その上端部を伸長したとき、配線パターン３と接触しない位置にあるものは、素子実装面２１に向けて伸長され、サーマルビア７ａ１、７ｂ１のように、実装基板２の素子実装面２１側に露出している。このように、配線パターン３と接触しない位置にあるサーマルビア７ａ１、７ｂ１は、配線パターン３との絶縁を維持したまま露出され、その長さをより長くできるので、放熱面が広くなり、発光素子４の放熱を促進することができる。なお、上記サーマルビア７の上端部の全てを素子実装面２１側に露出させなくてもよい。また、サーマルビア７の形状は棒状以外に板状でもよく、その太さ又は厚さが、互いに同じ、又は異なっていてもよい。
【００２８】
中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａと、周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂとは互いに接触しないように構成される。このとき、中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａと、周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂとの間隔は、絶縁破壊しない程度の距離が保たれている。例えば、基板材質が、一般的なアルミナの場合は、絶縁破壊電圧が１０Ｖ／μｍであり、約５μｍ以上の距離があるとよい。
【００２９】
ここでは、図４（ａ）の紙面上において、中央ビア７ａの左右における各周辺ビア７ｂは、中央ビア７ａの中心位置に対して略対称に配置され、それら周辺ビア７ｂの中央ビア７ａに与える温度の影響を同じようにしている。
【００３０】
基板接合部９は、実装基板２の裏面配線パターン又は裏面放熱パターンを形成する金属パターンから成り、熱伝導性の良い接着剤等により放熱板６に接合される。また、配線基板５は放熱板６と接合するための放熱板接合パターン５２を有し、この部分で放熱板６に接合される。放熱板６は放熱性の良い金属板を用いればよい。また、サーマルビア７、放熱パターン８、及び基板接合部９には、Ａｇや、Ａｕ、Ｃｕ、及びＮｉなどの高熱伝導部材が用いられる。
【００３１】
上記実装基板２の製作方法を説明すると、例えば、セラミック部材による絶縁層として、低温焼成又は高温焼成用セラミックなどを用いてグリーンシート２２〜２８を形成し、これらグリーンシートに貫通孔を設け、この貫通孔にＡｇ粉末を含む導電性ペーストを充填して未焼成のサーマルビア７を形成する。次に、グリーンシートの表面に導電性ペーストを印刷して未焼成の放熱パターン８を形成し、サーマルビア７及び放熱パターン８が形成された各グリーンシート２２〜２８を積層及び圧着し、この未焼成の積層体を焼成して実装基板２を形成する。その後、実装基板２の素子実装面２１の配線パターン３をメッキ（例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕメッキ）する。ここでは、サーマルビア７の導体の直径は約０．１〜０．３ｍｍであり、放熱パターン８の厚みは約０．０５〜０．３μｍである。
【００３２】
ここで、放熱パターン８の変形構成として、最上位にある放熱パターン８が、実装基板２内部でサーマルビア７の上端に配置された構成を図５に示す。この変形例においては、最上位の放熱パターン８は、実装基板２の素子実装面２１に近接する領域に設けられるので、発光素子群４０からの熱を広い範囲に亘って受けてサーマルビア７に伝熱することができる。
【００３３】
上記本実施形態の発光装置１によれば、周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂと、中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａとは、互いの伝熱が抑制され、熱的に分断され易くなるので、発光素子群４０のうち、周辺群４２からの熱が中央群４１に導かれ難くなり、中央群４１の高温化が抑えられ、各素子群間の温度差を低減することができ、装置全体での放熱が促進される。このため、発光素子４の高温化による劣化が抑えられ、発光効率及び信頼性を高めることができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置について図６を参照して説明する。本実施形態の発光装置１は、実装基板２において、中央側放熱パターン８ａ及び中央ビア７ａと周辺側放熱パターン８ｂ及び周辺ビア７ｂとの間に隙間７１を設けたものである。中央側放熱パターン８ａは、隙間７１を保持しつつ、実装基板２の素子実装面２１に対して垂直方向に離れるほど、周辺側に延伸されてそのパターン面積が広くなるように構成されている。また、中央側放熱パターン８ａの拡大に合わせて、中央ビア７ａの本数も増加される。
【００３５】
中央側放熱パターン８ａは、その面積が実装基板２の素子実装面２１から基板接合部９に向けて、階層的に素子実装面２１と平行方向に順次拡がる。ここで、周辺側放熱パターン８ｂ及び周辺ビア７ｂは、拡大される中央側放熱パターン８ａとの接触を避けるため、順次周辺方向に移動され、周辺ビア７ｂはその一部が基板接合部９側で短くカットされ、隙間７１は、略段々状の山形形状を成す。これにより、中央側放熱パターン８ａからの熱がより広く基板接合部９に伝達されるので、中央群４１からの熱の放熱がより促進され、発光効率、信頼性がより高まる。
【００３６】
なお、周辺側放熱パターン８ｂ及び周辺ビア７ｂは、周辺方向にパターン面積が広げられ、ビア本数が多くなるように構成されることにより、周辺群４２からの熱の放熱が低下しないようにされている。ここでは、サーマルビア７ｂ１は、基板接合部９に接続されない。
【００３７】
次に、本発明の第３の実施形態に係る発光装置について図７を参照して説明する。本実施形態の発光装置１は、周辺ビア７ｂと周辺側放熱パターン８ｂの構成、実装基板２及び配線基板５の構成が前記実施形態と異なる。すなわち、周辺ビア７ｂのうち、少なくとも２本が、それぞれ実装基板２を貫通する通電ビア７２、７３とされ、これら通電ビア７２、７３は、配線パターン３の正電極部３１及び負電極部３２にそれぞれ接続される。
【００３８】
配線基板５は、放熱板６上に接合され、実装基板２は、配線基板５上に装着される。配線基板５の電源配線パターン５１は、正負の電圧が供給される正電源配線パターン５１ａと、負電源配線パターン５１ｂとを有する。また、基板接合部９の金属パターンは、正極接合パターン９１と負極接合パターン９２とに分離される。正極接合パターン９１と負極接合パターン９２は、配線基板５の正電源配線パターン５１ａと、負電源配線パターン５１ｂとにそれぞれ接合される。正極接合パターン９１と負極接合パターン９２との間は、約２０μｍ以上の距離をもたせている。
【００３９】
通電ビア７２は、中央ビア７ａの左右に位置する２つの周辺ビア７ｂのうち、最周辺側（ここでは、最左側）にあって正電極部３１に近い基板接合部９上に形成された貫通ビアから成る。また、そのビアの両端はそれぞれ正電極部３１及び正極接合パターン９１に接続されている。
【００４０】
通電ビア７３は、周辺ビア７ｂの最周辺側（最右側）から離れ、かつ、周辺側放熱パターン８ｂと接触しないように、負電極部３２に近い基板接合部９上に形成される貫通ビアから成る。そのビア両端はそれぞれ負電極部３２及び負極接合パターン９２に接続されている。周辺ビア７ｂは、配線パターン３及び基板接合部９に電気的に接続されているが、接触せずに浮いていてもよい。
【００４１】
上記のような構成にあっては、複数の実装基板２を配線基板５上に並び設けて、それらを電気的に直列に接続する状態を採用することができる。その場合の配線基板５の構成の例を図８に示す。配線基板５は、複数の実装基板２を実装するように電源配線パターン５１が構成され、電源配線パターン５１は正、負電源配線パターン５１ａ、５１ｂが直列に交互に繰返して形成されたパターンとなっている。複数の実装基板２は、それらの正、負極接合パターン９１、９２が、配線基板５の各正、負電源配線パターン５１ａ、５１ｂに順次装着され、直列接続される。
【００４２】
本実施形態の発光装置１によれば、通電ビア７２、７３により実装基板２の裏面側の基板接合部９から発光素子４に通電することができる。したがって、サーマルビア７を通電ビア７２、７３と兼用できる。すなわち、実装基板内で分離されたサーマルビア７及び放熱パターン８をそれぞれ放熱経路だけでなく、通電経路として用いる。これにより、発光素子４に配線基板５から電源供給するとき、配線基板５上の電源配線パターン５１と配線パターン３上の各電極部３１，３２との電気的接続を、ワイヤボンディングを用いることなく、通電ビア７２、７３を介して接続でき、構造が簡素化される。
【００４３】
次に、本発明の第４の実施形態に係る発光装置について図９を参照して説明する。本実施形態の発光装置１は、発光素子群４０が密集して実装された複数の実装基板２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄが互いに密集し、配線基板５の中央部に密集して実装され、実装基板群を成す。この実装基板群における発光素子群４０を集合したものを全発光素子群(請求項でいう全体の発光素子群に相当)と称し、この全発光素子群の実装基板群における中央部に位置する発光素子４の集合を全中央群(請求項でいう中央群に相当)Ａとし、その周辺部に位置する発光素子４の集合を全周辺群(請求項でいう周辺群に相当)Ｂとする。本実施形態は、全発光素子群の全中央群Ａと全周辺群Ｂについて前記実施形態で示される構成のサーマルビアと放熱パターンを備えたものとしている。
【００４４】
各発光素子群４０は４つの発光素子４を有する。ここでは、全発光素子群は、１６個の発光素子４が４行×４列の正方形状に配列され、全中央群Ａは、全発光素子群の中央部における２行×２列の４つの発光素子により成り、全周辺群Ｂは、全中央群Ａの周辺に配置された１２個の発光素子４により成る。この構成により全体の発光素子４が全中央群Ａと全周辺群Ｂに再構築される。
【００４５】
各実装基板２ａ、２ｂ、２ｃ、及び２ｄにおいては、全中央群Ａに含まれる発光素子４が実装される素子実装面２１の下方に中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａが形成され、全周辺群Ｂに含まれる発光素子４が実装される素子実装面２１の下方に周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂが形成される。
【００４６】
上記複数の実装基板２ａ〜２ｄ間における配線は、各基板内で発光素子４が互いに直列に配線されると共に、各基板２ａ〜２ｄの各配線パターン３がボンディングワイヤＬ１で順に基板間で互いに直列接続される。この直列接続された実装基板群の入力端（ここでは、実装基板２ａ側）と出力端（ここでは、実装基板２ｄ側）は、配線基板５の配線パターン５１にそれぞれボンディング接続され、各発光素子４が電源供給される。これにより、全発光素子群は１つの発光体として動作される。なお、複数の実装基板２は、複数の配線基板５に分けて配置されてもよく、また、放熱板６上に直接配置されてもよい。
【００４７】
本実施形態においては、全発光素子群の全中央群Ａ及び全周辺群Ｂに対応して、それぞれ中央ビア７ａ及び中央側放熱パターン８ａと、周辺ビア７ｂ及び周辺側放熱パターン８ｂとが形成されることにより、全中央群Ａへの全周辺群Ｂからの熱の影響を防止することができる。これにより、実装基板２が複数密集して配置されている場合も、全体の発光素子群における全中央群Ａの温度を低減して全体の温度を平均化することができ、発光効率と信頼性を高めることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記各種実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、サーマルビア７および放熱パターン８の分け方を、平面的に見て、中央部内と周辺部内をそれぞれ２つまたは３つ以上に分けて各部内で互いの熱的影響を避けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  発光装置
２  実装基板
２１  素子実装面
３  配線パターン
３１  正電極部
３２  負電極部
４  発光素子
４０  発光素子群
４１  中央群
４２  周辺群
５  配線基板
７  サーマルビア
７ａ  中央ビア（中央側サーマルビア）
７ｂ  周辺ビア（周辺側サーマルビア）
７１  隙間
７２、７３  通電ビア
８  放熱パターン
８ａ  中央側放熱パターン
８ｂ  周辺側放熱パターン
Ａ  全中央群（中央群）
Ｂ  全周辺群（周辺群）
【図１】
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【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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