(57)【要約】【課題】  本発明は照明用ＬＥＤランプの電気回路基板に関するものであり、加工工程数を減らし大幅に製造コストをダウンさせながら放熱特性を高め、ＬＥＤの輝度アップのために大電流を流せるようにすることを課題とする。【解決手段】  ＬＥＤ用回路基板の構成材料に有機物を主体とした基板と有機物を主成分とした接着剤を一切使用せず、無機物の基台を無機物の絶縁膜で覆いその膜に金、銀、銅、アルミニウムなどの金属で直接回路を配線することによって加工工程を減らし製造コストを大幅に減らすとともに放熱特性を高め、ＬＥＤの輝度アップを実現した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板のすべての構成材料を無機物にて構成したことを特徴とするＬＥＤ用電気回路基板。
【請求項２】
照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造において、無機物で形成された基台（電気的導電性および電気的絶縁性は問わない）の片面または両面を電気的絶縁性の優れた無機物の膜で覆い、その表面に電気回路を配線したことを特徴とするＬＥＤ用電気回路基板。
【請求項３】
照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造において、電気的絶縁物にて形成された基台の表面に直接電気回路を配線したことを特徴とするＬＥＤ用回路基板。
【請求項４】
回路基板上の配線をイオンプレーティングにより形成し、その金属膜の結晶構造が不定形（アモルファスなど）であることを特徴とするＬＥＤ用電気回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造と構造形成材料および回路配線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来照明用ＬＥＤランプの構造は、ＬＥＤを搭載する有機物を主体として形成された電気回路基板を、基台となる金属（アルミニウムや銅など）の板の片面に接着剤で貼り付けており、さらには放熱特性を高めるために基台となる金属の板の片面をヒートシンクに接着剤で貼り付けられている。【０００３】  ＬＥＤを搭載する電気回路基板と基台となる金属の板の間、および、基台となる金属の板とヒートシンクの間には各々を貼り合わせるために有機物を主体として生成された接着剤が用いられている。【０００４】  ＬＥＤを搭載する電気回路基板はガラスエポキシなど有機物を主体とした基板の表面に、金属にて電気回路を形成している。
【本発明が解決しようとする課題】
【０００５】  前述のごとく従来照明用ＬＥＤランプの構造は、有機物を主体として形成された電気回路基板を、基台となる金属の板の片面に有機物を主体として生成された接着剤を用いて貼り付けており、さらには放熱特性を高めるために基台となる金属の板の片面をヒートシンクに、有機物を主体として生成された接着剤によって貼り付けられている。しかしながらこの構造では熱伝導特性の低い有機物を主体として形成された電気回路基板と、熱伝導特性の低い有機物を主体として生成された接着剤を使用しており、ＬＥＤの発光に伴って発生する熱の伝導特性および放熱特性が低い。照明用ＬＥＤは通電する電流値を上げるほど輝度を増すが摂氏８０度以上の高熱になると極端に寿命が短くなることが知られており、電流値はＬＥＤの温度が摂氏８０度以上にならぬよう抑えられている。本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、大電流に耐え得る高放熱特性を持ちながら製造コストを低減した、照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造及び製造方法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】
【０００６】  本発明は、上記の課題を解決するために、次に述べる手段を講じたことを特徴とするものである。本発明の要旨は、構造を構成する材料に熱伝導特性の低い有機物を使用せずに優れた熱伝導特性を持った無機物のみを用いて製造された照明用ＬＥＤ搭載用電気回路基板および電気回路基板の製造方法である。
【０００７】  即ち、請求項１の発明は照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板を構成する材料をすべて、有機物に比して放熱特性に優れた無機物にしたことを特徴とする。
【０００８】  請求項２の発明は前記照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造において従来のように有機物を主体とした（ガラスエポキシなど）回路基板を使用せずに、無機物で形成された基台（電気的導電性および電気的絶縁性は問わない）の片面または両面を電気的絶縁性の優れた無機物の膜で覆い、その表面に電気回路を配線したことを特徴とするＬＥＤ用電気回路基板である。
【０００９】  請求項３の発明は前記照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造において、電気的絶縁物にて形成された基台の表面に直接電気回路を配線したことを特徴とするＬＥＤ用回路基板である。
【００１０】  請求項４の発明は基板上の回路を配線する加工方法にイオンプレーティングを採用したことにより、形成したその金属膜（配線回路）の結晶構造が不定形（アモルファスなど）であることを特徴とするＬＥＤ用電気回路基板である。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の構造と構造形成材料および回路配線の加工方法は従来のＬＥＤ搭載用電気回路基板に比較して、大電流を流すことができるため同一のＬＥＤランプで比した場合、より高輝度の発光を可能とすると共に、従来使用されていた有機物を主体とした基板と接着剤が不要となりＬＥＤランプの製造コストを大幅に削減することができるという効果を生み出す。
【００１２】  請求項２に記載の発明によれば、無機物で形成された基台（電気的導電性および電気的絶縁性は問わない）の表面を電気的絶縁性の無機物の膜で覆う。この膜が従来の有機物を主体とした（ガラスエポキシなど）回路基板と同じ働き（基台と配線回路の電気的絶縁性）をもち、なお且つ従来の有機物を主体とした（ガラスエポキシなど）回路基板に比較して優れた熱伝導特性を有することができる。
【００１３】  前記の電気的絶縁性の無機物の膜を例えば窒化アルミニウムとすれば熱伝導特性はおよそ２００Ｗ／ｍ・ｋであり、従来の有機物（エポキシ樹脂など）を主体とした回路基板（約１Ｗ／ｍ・ｋ）に比較して大幅な熱伝導特性を確保することができる。
【００１４】  請求項３に記載の発明によれば、基台そのものが電気的絶縁性の無機物であるため表面を電気的絶縁性の無機物の膜で覆う必要がなくなり、基台の表面に直接配線回路を形成することが可能となり、製造コストを大幅に減らすことができる。
【００１５】  前記の基台を例えば窒化アルミニウムとすれば熱伝導特性はおよそ２００Ｗ／ｍ・ｋでありヒートシンクと同等の放熱特性を有するため、従来必要であったヒートシンクが不要となる。
【００１６】  請求項４の発明によれば、金属マスクを使用したイオンプレーティングでの配線回路形成を行うことにより、従来の配線回路形成の加工で使われたメッキ工程が不要となり製造コストを大幅に減らすことができる。
【００１７】  即ち、従来の配線形成の加工で使われるメッキ工程で使用するマスクは毎回エッチングで形成する必要がある、しかしながら、イオンプレーティングでの配線回路形成時に使用される金属マスクは複数回（１００回以上）の使用することが可能であり、製造コストを大幅に減らすことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の照明用ＬＥＤ搭載回路基板例の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す照明用ＬＥＤ搭載回路基板例の正面図。
【図３】本発明の第２実施形態を示す照明用ＬＥＤ搭載回路基板例の正面図。
【図４】従来の照明用ＬＥＤ搭載回路基板の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  本発明の照明用ＬＥＤを搭載する電気回路基板の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】  絶縁膜２は基台１にイオンプレーティング法やメッキ法または印刷法などによって直接膜付けされており、配線回路３は金、銀、銅、アルミニウムなどの金属を用い絶縁膜２にイオンプレーティング法やメッキ法または印刷法などによって直接配線されている。
【００２１】  基台１と配線回路３の間に絶縁膜２が挟み込まれていることにより基台１は電気的導電性の材質（金属など）であっても、電気回路は支障なく作動することができる。また、絶縁膜２の材質は二酸化シリコン（ＳＩＯ２）や窒化アルミニウム（ＡＬ−Ｎ）など有機物に比較して熱伝導特性に優れ、なおかつ電気的絶縁性の材質を用いている。
【００２２】  照明用ＬＥＤ４は配線回路３に半田や金または銀などの金属系の接合材によって搭載結合される。基台１、絶縁膜２、配線回路３ともに有機物に比較して熱伝導特性に優れた材質を用いることにより、優れた放熱性を発揮するため従来必要であったヒートシンクが不要とすることができる。
【００２３】  第２実施形態では基台１に窒化アルミニウム（ＡＬ−Ｎ）などの電気的絶縁性の材質を使用することにより、基台１に配線回路３を直接配線が可能となる。この場合絶縁膜が不要となり一層の製造コスト抑制ができることになる。
【符号の説明】
【００２４】  １        基台
２        絶縁膜
３        配線回路
４        照明用ＬＥＤ
５        ガラスエポキシ基板
６        ヒートシンク
７        接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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