(57)【要約】【課題】半導体発光素子における効率のよい放熱を実現する。【解決手段】基板１１０と、ＬＥＤチップ１２０と、熱伝導性材料１６０とを備える。ＬＥＤチップ１２０は、基板１１０の主面に接着される。ＬＥＤチップ１２０の側面の少なくとも一部と基板１１０の主面とは、熱伝導性材料１６０により熱的に結合されている。熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、基板１１０とＬＥＤチップ１２０との間の熱抵抗より小さい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される電力を利用して光を発する発光モジュールであって、
光を放射する側の面である主面を有する基板と、
前記電力を利用して光を発するとともに熱を発生する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が発生する熱を、前記基板へ伝導するための熱伝導性材料とを備え、
前記半導体発光素子は、前記基板の前記主面に接着され、
前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と前記基板の前記主面とは、前記熱伝導性材料により熱的に結合されており、
前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記基板と前記半導体発光素子との間の熱抵抗より小さい、
発光モジュール。
【請求項２】
前記熱伝導性材料は、該熱伝導性材料と結合される、前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と、前記基板の前記主面との間に、前記半導体発光素子が発生する熱を伝達するための経路を構成する
請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記熱伝導性材料は、１以上の無機化合物粒子を主成分とする
請求項１または２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記無機化合物粒子は、セラミックまたは蛍光体である
請求項１〜３のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記無機化合物粒子の粒径は、１〜１００μmである
請求項１〜４のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記半導体発光素子は、接着樹脂層を介して前記基板の前記主面に接着され、
前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記接着樹脂層の熱抵抗より小さい
請求項１〜５のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項７】
前記半導体発光素子および前記熱伝導性材料は、封止樹脂により覆われており、
前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記封止樹脂の熱抵抗より小さい
請求項１〜６のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項８】
前記封止樹脂は、前記半導体発光素子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する
請求項１〜７のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項９】
前記半導体発光素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップである
請求項１〜８のいずれかに記載の発光モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の発光モジュールを備える照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールに関し、特に、半導体発光素子を用いた照明用の発光モジュール及びこれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子は、白熱電球又はハロゲン電球に比べて高効率及び長寿命であることから、ランプの新しい光源として期待されており、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプ等の照明装置の研究開発が進められている。
【０００３】
ＬＥＤは、その温度が上昇するに従って光出力が低下するとともに、寿命が短くなることが知られている。このため、ＬＥＤランプでは、ＬＥＤの温度上昇を抑制することが求められている。
【０００４】
従来、ＬＥＤの温度上昇を抑制するためのＬＥＤランプが提案されている（特許文献１、２参照）。特許文献１、２に開示されたＬＥＤランプは、ＬＥＤチップが実装された発光モジュール（ＬＥＤモジュール）を取り付ける取り付け部材と外部に露出する周部とが一体に形成された外郭部材を備えている。この構成により、ＬＥＤチップから発生した熱を光源取り付け部から周部に向かって効率良く熱伝導させることができる。従って、ＬＥＤモジュールに対する冷却性能を向上させることができ、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のようにＬＥＤモジュールに接続される構成部品を工夫するだけでは、ＬＥＤチップが実装された発光モジュール（ＬＥＤモジュール）全体の放熱は改善されるが、ＬＥＤチップとしての半導体発光素子自体の放熱は十分ではない。
【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、半導体発光素子における効率のよい放熱を実現することを可能とした発光モジュール等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、この発明のある局面に従う発光モジュールは、外部から供給される電力を利用して光を発する。発光モジュールは、光を放射する側の面である主面を有する基板と、前記電力を利用して光を発するとともに熱を発生する半導体発光素子と、前記半導体発光素子が発生する熱を、前記基板へ伝導するための熱伝導性材料とを備える。前記半導体発光素子は、前記基板の前記主面に接着され、前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と前記基板の前記主面とは、前記熱伝導性材料により熱的に結合されており、前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記基板と前記半導体発光素子との間の熱抵抗より小さい。
【０００９】
すなわち、発光モジュールは、基板と、半導体発光素子と、熱伝導性材料とを備える。前記半導体発光素子は、前記基板の前記主面に接着される。前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と前記基板の前記主面とは、前記熱伝導性材料により熱的に結合されている。前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記基板と前記半導体発光素子との間の熱抵抗より小さい。
【００１０】
したがって、半導体発光素子が光を発する際に発する熱は、基板と半導体発光素子との間の熱抵抗より小さい熱抵抗を有する熱伝導性材料を介して、基板へ伝達される。その結果、半導体発光素子が発する熱を、基板を利用して効率よく放熱することができる。
【００１１】
その結果、半導体発光素子における効率のよい放熱を実現することができる。
また、好ましくは、前記熱伝導性材料は、該熱伝導性材料と結合される、前記半導体発光素子の側面の少なくとも一部と、前記基板の前記主面との間に、前記半導体発光素子が発生する熱を伝達するための経路を構成する。
【００１２】
また、好ましくは、前記熱伝導性材料は、１以上の無機化合物粒子を主成分とする。
また、好ましくは、前記無機化合物粒子は、セラミックまたは蛍光体である。
【００１３】
また、好ましくは、前記無機化合物粒子の粒径は、１〜１００μmである。
また、好ましくは、前記半導体発光素子は、接着樹脂層を介して前記基板の前記主面に接着され、前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記接着樹脂層の熱抵抗より小さい。
【００１４】
また、好ましくは、前記半導体発光素子および前記熱伝導性材料は、封止樹脂により覆われており、前記熱伝導性材料の熱抵抗は、前記封止樹脂の熱抵抗より小さい。
【００１５】
また、好ましくは、前記封止樹脂は、前記半導体発光素子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する。
【００１６】
また、好ましくは、前記半導体発光素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップである。
【００１７】
この発明の他の局面に従う照明装置は、前記発光モジュールを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、半導体発光素子における効率のよい放熱を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤランプの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＥＤランプの一部切り欠き拡大図である。
【図３】第１の実施の形態に係るＬＥＤモジュールの断面図である。
【図４】ＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図５】ＬＥＤモジュールの平面図である。
【図６】ＬＥＤチップの周辺部の拡大図である。
【図７】熱伝導性材料の周辺部の拡大図である。
【図８】熱伝導性材料の形成例を示す図である。
【図９】封止樹脂の形成例を示す図である。
【図１０】封止樹脂の形成例を示す図である。
【図１１】ワイヤの接続構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る発光モジュール及び当該発光モジュールを用いた照明装置について、それぞれ図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００２１】
また、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を行わない場合がある。
【００２２】
（照明装置の全体構成図）
まず、本発明に係る発光モジュールを用いた照明装置の一態様であるＬＥＤランプ１の全体構成について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤランプ１の断面図である。ＬＥＤランプ１は、電球型のＬＥＤランプである。
【００２４】
図１に示すように、ＬＥＤランプ１は、ＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤモジュール取り付け部材３と、グローブ４と、ヒートシンク５と、口金６と、電源回路７と、樹脂ケース８と、絶縁リング９とを備える。
【００２５】
ＬＥＤモジュール２は、本発明に係る発光モジュールである。ＬＥＤモジュール２は、所定の色の照明光を放出する。ＬＥＤモジュール２は、基板上に実装された複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを封止する蛍光体含有樹脂とを備える。ＬＥＤモジュール２の具体的な構成については、後述の各実施の形態において説明する。
【００２６】
ＬＥＤモジュール取り付け部材３は、ＬＥＤモジュールを配置するための金属基板からなるホルダ（モジュールプレート）であり、アルミダイキャストによって円盤状に成形されている。ＬＥＤモジュール取り付け部材３は、ＬＥＤモジュール２から発生する熱をヒートシンク５に伝導させる放熱体である。ＬＥＤモジュール取り付け部材３には、ＬＥＤモジュール２を配置するための凹部３ａが形成されている。
【００２７】
グローブ４は、ＬＥＤモジュール２から放出される光をランプ外部に放射するための半球状の透光性カバーである。ＬＥＤモジュール２は、このグローブ４によって覆われている。グローブ４の開口端部はＬＥＤモジュール取り付け部材３の上面に当接して配置されている。
【００２８】
ヒートシンク５は、上下方向に２つの開口部を有する筒型放熱体からなる金属製の筐体である。ヒートシンク５はアルミニウム合金材料で構成されており、ヒートシンク５の表面は熱放射率を向上させるためにアルマイト処理が施されている。
【００２９】
口金６は、二接点によって交流電力を受電するための受電部である。口金６で受電した電力はリード線（不図示）を介して電源回路７の電力入力部に入力される。
【００３０】
電源回路７は、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤチップを発光させるため回路（点灯回路）を構成する複数の回路素子と、各回路素子が実装される回路基板とを有する。電源回路７は、口金６から受電した交流電力を直流電力に変換し、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤチップに当該直流電力を供給する。
【００３１】
樹脂ケース８は、電源回路７を収納するためのケースであって、ヒートシンク５と略同形である。樹脂ケース８は、ヒートシンク５と空間をあけて配置される。
【００３２】
絶縁リング９は、ヒートシンク５と口金６との絶縁を確保するものであり、ヒートシンク５と口金６との間に配置されている。絶縁リング９は、樹脂ケース８に口金６を螺合することにより、ヒートシンク５の開口端部と口金６の開口端部とによって挟持される。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態に係るＬＥＤランプ１の一部切り欠き拡大図である。
図２に示すように、ＬＥＤモジュール２は、ＬＥＤモジュール取り付け部材３の凹部３ａに配置されている。ＬＥＤモジュール２の電極部には、電源回路７の電力出力部から延出されるリード線に接続される２つの電極７ｃが接続される。２つの電極７ｃからＬＥＤモジュール２に直流電力が供給され、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤチップが発光する。これにより、ＬＥＤモジュール２から照明光が放出される。
【００３４】
以下、ＬＥＤランプに備えられる本発明に係る発光モジュール（ＬＥＤモジュール）について、実施の形態に基づいて図面を参照しながら説明する。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
まず、第１の実施の形態に係るＬＥＤモジュール１００について説明する。
【００３６】
図３は、第１の実施の形態に係るＬＥＤモジュール１００の断面図である。
図３に示すように、ＬＥＤモジュール１００は、所定の照明光を放出する表面実装型の発光モジュール（発光ユニット）である。ＬＥＤモジュール１００（発光モジュール）は、外部の電源回路７等から供給される電力（電圧）を利用して光を発する。
【００３７】
ＬＥＤモジュール１００は、基板１１０と、複数のＬＥＤチップ１２０と、封止樹脂１４０と、熱伝導性材料１６０とを備える。
【００３８】
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基板である。なお、基板１１０の材料は、セラミックに限定されず、アルミナセラミック、樹脂、金属（アルミ等）、ガラス等であってもよい。基板１１０の形状は、矩形状である。すなわち、基板１１０の形状は、例えば、四角形、長方形等である。
【００３９】
図４は、ＬＥＤモジュール１００の斜視図である。なお、図４には、図を見やすくするために、封止樹脂１４０、熱伝導性材料１６０および後述するワイヤ１２１等は図示されていない。図４には、図を簡略化するために、１６個のＬＥＤチップ１２０が示されるが、実際には、ＬＥＤモジュール１００は、例えば、１００個以上のＬＥＤチップ１２０を有する。ＬＥＤチップ１２０の形状は、例えば、四角柱である。
【００４０】
図５は、ＬＥＤモジュール１００の平面図である。なお、図５には、図を見やすくするために、封止樹脂１４０、熱伝導性材料１６０および後述するワイヤ１２１等は図示されていない。
【００４１】
図３、図４および図５を参照して、基板１１０は、光を放射する側の面である主面を有する。基板１１０の主面には、複数のＬＥＤチップ１２０が実装される。複数のＬＥＤチップ１２０は、行列状に配列される。
【００４２】
ＬＥＤチップ１２０（ベアチップ）は、本発明に係る半導体発光素子である。ＬＥＤチップ１２０は、ｐｎ接合における電子とキャリアとの再結合によって光を放出する半導体発光素子であり、ｎ型クラッド層とｐ型クラッド層との間に形成される活性層から光が放出される。ＬＥＤチップ１２０は、ＬＥＤチップ１２０の上面及び側面から光が放出されるように構成されている。
【００４３】
ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）は、外部の電源回路等から供給される電力（電圧）を利用して光を発するとともに熱を発生する。
【００４４】
詳細は後述するが、ＬＥＤチップ１２０の側面と基板１１０の主面とは、熱伝導性材料１６０により熱的に結合される。ここで、熱的に結合とは、結合される複数の物体間において、熱を伝導可能な状態とした結合のことをいう。
【００４５】
ＬＥＤモジュール１００は、さらに、電極１３０ａ，１３０ｂを有する。電極１３０ａ，１３０ｂは、基板１１０上に形成される。
【００４６】
電極１３０ａ，１３０ｂは、基板１１０の周縁部に形成されており、全てのＬＥＤチップ１２０が、電極１３０ａと電極１３０ｂとの間に実装されている。電極１３０ａにはプラス電位の電圧が供給され、電極１３０ｂにはマイナス電位の電圧が供給される。なお、電極１３０ｂは、接地されていてもよい。電極１３０ａ，１３０ｂへの電圧の供給は、例えば、ＬＥＤランプに備えられる電源回路により行われる。
【００４７】
電極１３０ａと電極１３０ｂとの間において直線状に並んだＬＥＤチップ１２０は、電極１３０ａ，１３０ｂと電気的に並列または直列接続されている。
【００４８】
電極１３０ａ，１３０ｂとその間にある複数のＬＥＤチップ１２０とはワイヤ１２１によって直列接続されている。ワイヤ１２１は、ワイヤボンディングによって接続される。
【００４９】
図６は、ＬＥＤチップ１２０の周辺部の拡大図である。図６（ａ）は、ＬＥＤチップ１２０の周辺部の断面図である。図６（ｂ）は、ＬＥＤチップ１２０の上面図である。なお、図６（ｂ）には、熱伝導性材料１６０も示される。
【００５０】
図６（ａ）に示されるように、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）は、接着樹脂層１５０を介して基板１１０の主面に接着される。接着樹脂層１５０の材料は、例えば、シリコーン樹脂である。
【００５１】
ここで、接着樹脂層１５０の熱抵抗の算出方法について説明する。樹脂層の熱抵抗は以下の式１により算出される。
【００５２】
熱抵抗＝樹脂層の厚さ／（樹脂層の断面積×樹脂層の熱伝導率）      ・・・（式１）
【００５３】
ここで、一例として、接着樹脂層１５０の断面積は３００μｍ×３００μｍであり、接着樹脂層１５０の厚さは２μｍであり、接着樹脂層１５０の熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋであるとする。この場合、式１により、接着樹脂層１５０の熱抵抗は、１１１（Ｋ／Ｗ）である。
【００５４】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の側面と基板１１０の主面とは、熱伝導性材料１６０により熱的に結合される。熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）が光を発する際に発生する熱を、基板１１０へ伝導（伝達）するための機能を有する。
【００５５】
ＬＥＤチップ１２０の形状が四角柱である場合、ＬＥＤチップ１２０は、４つの側面を有する。この場合、図６（ｂ）に示されるように、ＬＥＤチップ１２０の４つの側面の各々と、基板１１０の主面とは、熱伝導性材料１６０により熱的に結合される。
【００５６】
なお、熱伝導性材料１６０と結合される、ＬＥＤチップ１２０の側面の数は、４つに限定されず、１つ以上３つ以下であってもよい。
【００５７】
また、熱伝導性材料１６０は、例えば、図６（ａ）のように、ＬＥＤチップ１２０の側面全体に結合されてなくてもよい。例えば、熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０の側面の一部（例えば、下部）に結合されていてもよい。
【００５８】
熱伝導性材料１６０は、ペースト状の材料である。熱伝導性材料１６０は、複数の無機化合物粒子１６１と、樹脂１６２とから構成される。無機化合物粒子１６１の粒径は、１〜１００μmである。
【００５９】
樹脂１６２は、各無機化合物粒子１６１を熱的に結合する。樹脂１６２の材料は、熱伝導性材料１６０をペースト状にするための材料であり、かつ、熱伝導率のよい材料である。
【００６０】
樹脂１６２の材料は、例えば、シリコーン樹脂である。なお、樹脂１６２の材料は、熱伝導率の低い材料であってもよい。なお、樹脂１６２の材料は、樹脂に限定されず、例えば、ガラス等であってもよい。
【００６１】
なお、樹脂１６２の量は、無機化合物粒子１６１の量よりも大幅に少ない方が好ましい。なお、熱伝導性材料１６０は、樹脂１６２を含まなくてもよい。この場合、熱伝導性材料１６０は、熱的に結合された複数の無機化合物粒子１６１のみから構成される。
【００６２】
なお、熱伝導性材料１６０に含まれる無機化合物粒子１６１は、１つであってもよい。すなわち、熱伝導性材料１６０は、１以上の無機化合物粒子を主成分とする。
【００６３】
無機化合物粒子１６１および樹脂１６２の材料は、熱伝導性材料１６０の熱抵抗を、基板１１０とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）との間の熱抵抗より小さくするための材料である。基板１１０とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）との間の熱抵抗とは、基板１１０の主面とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の底面との間の領域の熱抵抗である。ここで、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の底面とは、接着樹脂層１５０が接する面である。
【００６４】
なお、基板１１０とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）との間の熱抵抗は、接着樹脂層１５０の熱抵抗であってもよい。
【００６５】
無機化合物粒子１６１は、例えば、セラミックである。
すなわち、熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、基板１１０とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）との間の熱抵抗より小さい。言い換えれば、熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、接着樹脂層１５０の熱抵抗より小さい。
【００６６】
図７は、熱伝導性材料１６０の周辺部の拡大図である。
図７（ａ）は、熱伝導性材料１６０に複数の無機化合物粒子１６１が含まれる場合の熱伝達経路ＰＴ１０を示す図である。
【００６７】
ここで、熱伝達経路ＰＴ１０とは、ＬＥＤチップ１２０が発する熱を基板１１０へ伝達するための経路である。熱伝達経路ＰＴ１０は、１つ以上の熱伝達対象粒子により形成される。ここで、１つ以上の熱伝達対象粒子は、熱伝導性材料１６０に含まれる互いに接する複数の無機化合物粒子１６１のうち、ＬＥＤチップ１２０の側面に接する位置と基板１１０の主面に接する位置との距離が最小である１つ以上の無機化合物粒子１６１である。
【００６８】
図７（ａ）の例では、１つの無機化合物粒子１６１により、熱伝達経路ＰＴ１０が形成される。
【００６９】
すなわち、熱伝導性材料１６０は、該熱伝導性材料１６０と結合される、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の側面の少なくとも一部と、基板１１０の主面との間に、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）が発生する熱を伝達するための経路を構成する。
【００７０】
図７（ｂ）は、熱伝導性材料１６０に１つの無機化合物粒子１６１が含まれる場合の熱伝達経路ＰＴ１０を示す図である。
【００７１】
図７（ｂ）の例では、１つの無機化合物粒子１６１により、熱伝達経路ＰＴ１０が形成される。
【００７２】
なお、熱伝達経路ＰＴ１０を構成する１つ以上の熱伝達対象粒子は、必ずしも互いに接していなくてもよい。この場合、熱伝達経路ＰＴ１０は、１つ以上の熱伝達対象粒子と、樹脂１６２とにより形成される。
【００７３】
熱は、熱抵抗が低い部分を伝達する。前述したように、熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、接着樹脂層１５０の熱抵抗より小さい。したがって、ＬＥＤチップ１２０が発する熱は、熱伝導性材料１６０により形成される熱伝達経路ＰＴ１０を通って、基板１１０へ伝達される。その結果、ＬＥＤチップ１２０が発する熱を、基板１１０を利用して効率よく放熱することができる。すなわち、本実施の形態の構成によれば、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の放熱を促進させることができる。
【００７４】
再び、図３および図６を参照して、各ＬＥＤチップ１２０、電極１３０ａ，１３０ｂ、熱伝導性材料１６０およびワイヤ１２１等は、封止樹脂１４０により覆われるように封止される。すなわち、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）および熱伝導性材料１６０は、封止樹脂１４０により覆われている。つまり、封止樹脂１４０は、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の少なくとも一部と、基板１１０の主面とを熱的に結合する。
【００７５】
封止樹脂１４０は封止する部材を保護する機能を有する。
封止樹脂１４０の材料は、熱伝導性材料１６０の熱抵抗を封止樹脂１４０の熱抵抗より小さくするための材料である。すなわち、熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、封止樹脂１４０の熱抵抗より小さい。
【００７６】
これにより、ＬＥＤチップ１２０が発する熱は、封止樹脂１４０を経由することなく、熱伝導性材料１６０に形成される熱伝達経路ＰＴ１０を通って、基板１１０へ伝達される。その結果、ＬＥＤチップ１２０が発する熱を、基板１１０を利用して効率よく放熱することができる。
【００７７】
封止樹脂１４０の材料は、透光性樹脂である。当該透光性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂である。なお、封止樹脂１４０の材料は、透光性樹脂に限定されず、ＳｉＯ2等を主成分とするガラスであってもよい。
【００７８】
また、封止樹脂１４０の材料は、有機−無機ハイブリッド透光体であってもよい。有機−無機ハイブリッド透光体は、ガラスと樹脂とから構成される。また、封止樹脂１４０の材料は、ＬＥＤチップ１２０からの光を、当該光の波長より長い波長の可視光に変換する蛍光体を含んでもよい。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１００によれば、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の側面と基板１１０の主面とは、熱伝導性材料１６０により熱的に結合される。熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、基板１１０とＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）との間の熱抵抗より小さい。すなわち、熱伝導性材料１６０の熱抵抗は、接着樹脂層１５０の熱抵抗より小さい。
【００８０】
したがって、ＬＥＤチップ１２０が光を発する際に発する熱は、基板１１０とＬＥＤチップ１２０との間の熱抵抗より小さい熱抵抗を有する熱伝導性材料１６０を介して、基板１１０へ伝達される。
【００８１】
具体的には、ＬＥＤチップ１２０が光を発する際に発する熱は、熱伝導性材料１６０に形成される熱伝達経路ＰＴ１０を通って、基板１１０へ伝達される。その結果、ＬＥＤチップ１２０が発する熱を、基板１１０を利用して効率よく放熱することができる。
【００８２】
また、ＬＥＤチップ１２０の構造が、底面より側面から多くの熱を発する構造である場合、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の側面は、接着樹脂層１５０が接する、ＬＥＤチップ１２０の底面よりも多くの熱を発する。そのため、ＬＥＤチップ１２０の側面と、基板１１０の主面とを、熱伝導性材料１６０により熱的に結合することにより、ＬＥＤチップ１２０が側面から発する熱を、熱伝導性材料１６０および基板１１０を利用して、効率よく放熱することができる。
【００８３】
なお、ＬＥＤチップ１２０の構造が、側面より底面から多くの熱を発する構造であっても、熱伝導性材料１６０の熱抵抗を接着樹脂層１５０の熱抵抗より小さくすることにより、放熱の経路を、ＬＥＤチップ１２０における熱抵抗の大きい底面から、ＬＥＤチップ１２０における熱抵抗を小さくした側面までの経路に変更することができる。
【００８４】
すなわち、本実施の形態の構成によれば、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）の放熱を促進させることができる。つまり、ＬＥＤチップ１２０（半導体発光素子）における効率のよい放熱を実現することができる。
【００８５】
（変形例）
以上、本発明に係るＬＥＤモジュール及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００８６】
例えば、熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０の側面にのみ接する構成としたがこれに限定されない。例えば、熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０の上面の一部または上面の全てに接してもよい。
【００８７】
また、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０の各々の側面に形成される熱伝導性材料１６０は、互いに接しないように設けられていたが、これに限定されない。
【００８８】
例えば、図８（ａ）に示されるように、隣り合う２つのＬＥＤチップ１２０の各々の側面に形成される熱伝導性材料１６０は互いに接してもよい。
【００８９】
また、熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０の側面の上部および下部では、形成される量が異なっていた。しかしながら、図８（ｂ）に示されるように、各ＬＥＤチップ１２０の側面における上下方向の位置に関わらず同じ量の熱伝導性材料１６０が形成されてもよい。
【００９０】
また、熱伝導性材料１６０は、基板１１０の主面上に形成されるとしたがこれに限定されない。例えば、図８（ｃ）に示されるように、基板１１０に溝を形成し、当該溝の内部にＬＥＤチップ１２０を形成してもよい。そして、ＬＥＤチップ１２０の側面と、当該溝の壁面との間の空間に熱伝導性材料１６０が充填されてもよい。
【００９１】
また、封止樹脂１４０は、ＬＥＤモジュール１００に含まれる全てのＬＥＤチップ１２０を覆うように形成されたがこれに限定されない。
【００９２】
例えば、図９（ａ）に示されるように、ＬＥＤチップ１２０毎に封止樹脂１４０が形成されてもよく、各ＬＥＤチップ１２０に形成される封止樹脂１４０の形状は、方形、半球状等であってもよい。
【００９３】
また、図９（ｂ）に示されるように、図９（ａ）に示される各封止樹脂１４０と、図８（ｂ）の熱伝導性材料１６０とが組み合わされた構成としてもよい。
【００９４】
また、図１０に示されるように、電気的に直列に接続された複数のＬＥＤチップ１２０が、封止樹脂１４０により封止されてもよい。
【００９５】
また、ＬＥＤチップ１２０に接続されるワイヤ１２１の接続構成は、図３に示される構造に限定されない。例えば、隣りあう２つのＬＥＤチップ１２０の間に、さらに、電極１３０ｃを設け、図１１に示されるように、ＬＥＤチップ１２０と電極１３０ｃとを、ワイヤ１２１により接続する構成としてもよい。
【００９６】
なお、各ＬＥＤチップ１２０は、基板１１０にフリップチップ実装されてもよい。この場合、各ＬＥＤチップ１２０に接続されるワイヤ１２１は不要となる。
【００９７】
また、熱伝導性材料１６０に含まれる無機化合物粒子１６１は、セラミックに限定されず、非発光材料であってもよい。当該非発光材料は、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＢＮ等である。
【００９８】
また、無機化合物粒子１６１は、蛍光体であってもよい。当該蛍光体は、例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体、Ｃａ10（ＰＯ4）6ＦＣl：Ｓｂ，Ｍｎ、Ｍ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇから選ばれる少なくとも一つの元素）、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、ＳｒＡl2Ｏ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等である。
【００９９】
また、当該蛍光体は、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａl5Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ12：Ｃｅ、Ｍ2ＳｉＯ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる少なくとも一つの元素）、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、Ｂａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11：Ｃｅ等である。
【０１００】
なお、ＬＥＤチップ１２０の形状は、四角柱に限定されず、例えば、六角形柱、円柱等であってもよい。ＬＥＤチップ１２０の形状が、例えば、円柱である場合、熱伝導性材料１６０は、ＬＥＤチップ１２０の周縁部の側面に結合される。
【０１０１】
また、本実施の形態に係るＬＥＤモジュールにおいては、１６個のＬＥＤチップを用いたが、ＬＥＤチップの個数は１６個に限らない。例えば、８×８の６４個のＬＥＤチップや１０×１０の１００個のＬＥＤチップを用いても構わない。また、ＬＥＤチップは必ずしも複数個用いる必要もない。なお、ＬＥＤチップの配置方法はマトリクス状にも限らない。
【０１０２】
なお、本実施の形態に係るＬＥＤモジュールは、電球型ランプの光源として用いたが、これに限らない。また、本発明に係るＬＥＤモジュールを電球型ランプの光源として用いる場合は、当該電球型ランプを点灯器具とランプカバーとを備えるような照明器具にも適用し、電球型ＬＥＤランプを備えた照明器具を構成することもできる。
【０１０３】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【０１０４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る発光モジュールは、ＬＥＤランプ等の照明装置又はＬＥＤランプを備える照明器具等の光源として有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ＬＥＤランプ
２，１００  ＬＥＤモジュール
３  ＬＥＤモジュール取り付け部材
４  グローブ
５  ヒートシンク
６  口金
７  電源回路
８  樹脂ケース
９  絶縁リング
１１０  基板
１２０  ＬＥＤチップ
１２１  ワイヤ
１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ  電極
１４０  封止樹脂
１５０  接着樹脂層
１６０  熱伝導性材料
１６１  無機化合物粒子
１６２  樹脂
【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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