(57)【要約】【課題】効率向上および信頼性向上可能なＬＥＤモジュール及びそれを備える照明装置を提供する。【解決手段】  半導体発光素子と、前記半導体発光素子を収容しリフレクタ機能を有するケースと、前記ケースに充填される蛍光体と封止樹脂の混合物と、レンズと、からなり、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面との略全体が、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面の略全体へのポッティングにより成形されたレンズにより覆われている。【選択図】図１
2015015327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、前記半導体発光素子を収容しリフレクタ機能を有するケースと、前記ケースに充填される蛍光体と封止樹脂の混合物と、レンズと、からなり、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面との略全体が、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面の略全体へのポッティングにより成形されたレンズにより覆われていることを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤモジュールにおいて、
前記ケースにおける光出射側面は凸部を有しており、該凸部がポッティングにより成形されたレンズにより覆われていることを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたＬＥＤモジュールにおいて、
前記封止樹脂がポリオルガノシロキサンまたは、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンからなることを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載されたＬＥＤモジュールにおいて、
前記レンズがポリオルガノシロキサンまたは、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンからなることを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のＬＥＤモジュールと、回路基板とを備え、前記ＬＥＤモジュールの電極と、前記回路基板上に形成された電気回路とがはんだにより電気的に接続されて、前記ＬＥＤモジュールが前記回路基板に固定されてい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、ＬＥＤモジュール及びそれを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電製品に対して、省エネルギ化の要望が高まっている。中でも、家庭用の照明装置においては、より省エネルギ化を図るべく、従来の蛍光灯や白熱灯等の光源に代えて、より消費電力の小さな光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode、半導体発光素子）を用いた照明装置が開発されている。このような照明装置において、ＬＥＤは、通常、電極やＬＥＤを収容するケース等とともに、ＬＥＤモジュールとして構成されている。そして、このＬＥＤモジュールは、電流が流れる回路が形成された回路基板に実装され、備えられている。
【０００３】
このようなＬＥＤモジュールの一つとして、表面実装型（ＳＭＤ：Surface Mount Device）型が知られている。このＳＭＤ型においては、発光効率向上のために反射率の高いAgからなる反射膜を備えたリードフレームから構成されている（特許文献１）。しかし反射膜として用いているＡｇは、モジュール外部の雰囲気ガスに含まれるハロゲンイオンや硫黄によって黒化することで反射率が低下してしまいＬＥＤの発光効率低下が避けられない。この黒化対策のため、封止樹脂が開発されている（特許文献２）。
【０００４】
さらに光のフォーカス等実現のためにレンズを付加した構造も提案されている(特許文献３，４)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１２８５０号公報
【特許文献２】特許第５０５６９９８号
【特許文献３】特許第５１００９２６号
【特許文献４】特開２００７−７３８２５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、ＬＥＤモジュールにおける耐硫化性向上と効率向上の両立を目指したものである。
【０００７】
高効率化や発光の集光特性を制御するためにレンズを構成することがある。
【０００８】
特許文献２に示された構造においては、レンズ５がリフレクタ２の光出射側平面全体を覆っていない。このように従来構造では、レンズ構造がリフレクタの光出射側平面を完全には覆っていないために、外界に存在する硫黄等のガスが浸透しやすいため信頼性が十分とはいえない課題があった。
【０００９】
また、例えば特許文献３に示された構造では、図１７に示すようにレンズ５とリフレクタ２および蛍光体材料６との間に図示した接合境目が存在し、この部位より外界に存在する硫黄等のガスが浸透しやいため、モジュールに形成されたＡｇからなる電極が容易に黒化するため反射率が低下し、発光効率が減少してしまうため、信頼性が十分とはいえない。
【００１０】
また特許文献４に記載のようなレンズでリフレクタの光出射側平面全体を覆うとしても、特許文献４に記載のようなレンズは、レンズの曲面部分の下部に下駄の歯のような部分を有するため、この部分での光の散乱により効率が低下するなどの課題が残る。
【００１１】
本発明は前記課題に鑑みて為されたものであり、本発明が解決する課題は、高効率かつ高信頼性のＬＥＤモジュール及びそれを備える照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を収容しリフレクタ機能を有するケースと、前記ケースに充填される蛍光体と封止樹脂の混合物と、レンズと、からなり、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面との略全体が、前記ケースにおける光出射側面と当該ＬＥＤモジュールにおける光出射面の略全体へのポッティングにより成形されたレンズにより覆われていることで、前記課題を解決できることを見出した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高効率かつ高信頼性のＬＥＤモジュール及びそれを備える照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図２】本実施形態のＬＥＤモジュールの上面図である。
【図３】本実施形態のＬＥＤモジュールの下面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施形態のＬＥＤモジュールを分解し、蛍光体層等を取り外した際のＬＥＤモジュールの上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本実施形態のＬＥＤモジュールを構成する電極に形成されているハーフエッジ構造を示す図である。
【図９】本実施形態のＬＥＤモジュールが実装された照明装置を示す断面図である。
【図１０】本実施形態のＬＥＤモジュールの製造方法を示す図である。
【図１１】本実施形態のＬＥＤモジュール製造時に用いられるエッチング済み金属板を示す図である。
【図１２】図１１に示すエッチング済み金属板に対して、樹脂製リフレクタを形成した様子を示す図である。
【図１３】図１２のＬ部拡大図である。
【図１４】第４実施形態のＬＥＤモジュールのレンズ近傍の構造を示す断面図である。
【図１５】比較例１のＬＥＤモジュールの断面図である。
【図１６】比較例２のＬＥＤモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を、図面を適宜参照しながら説明する。はじめに、本実施形態のＬＥＤモジュールを説明し、次いで、その製造方法及びそれを備える照明装置について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０の斜視図である。ＬＥＤモジュール１０は、樹脂製のリフレクタ２（ケース）の上面にレンズ５を備えてなる。リフレクタ２は、例えば、６Ｔナイロンや９Ｔナイロン、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂により形成されている。リフレクタ２内には半導体発光素子７（ＬＥＤ。図４参照、図１では図示しない）が設けられ、半導体発光素子７からの光等は、透明な樹脂製のレンズ５を通じて、外部に放出されるようになっている。この点の詳細は、図４を参照しながら後記する。
【００１７】
ＬＥＤモジュール１０は、リフレクタ２の側面から突出して（即ち外部に露出して）、負極リード部３ａ，３ａと、正極リード部４ａ，４ａと、負極サブリード部３ｂ（図１では図示しない）と、正極サブリード部４ｂとを備えている。
【００１８】
これらの部材について、図２〜図４を参照しながら説明する。
【００１９】
図２は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０の上面図である。また、図３は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０の下面図である。図３に示すように、２つの負極リード部３ａは、リフレクタ２の下面で外部に露出して形成されている板状（箔状）の負極３（第一電極）の長手方向に、負極３と一体に形成されている。同様に、２つの正極リード部４ａは、同じくリフレクタ２の下面で外部に露出して形成されている板状（箔状）の正極４（第二電極）の長手方向に、正極４と一体に形成されている。
【００２０】
なお、図３では、負極３と、負極リード部３ａ，３ａと、負極サブリード部３ｂとの部位が明確になるように、前記のようにこれらは一体に形成されているものの、便宜的に破線を付している。正極４等についても同様である。
【００２１】
ちなみに、負極３と正極４とは対向しており、これらの間は、リフレクタ２を形成する樹脂により絶縁されている。そして、詳細は図９を参照しながら後記するが、回路基板２３に対して、負極３と負極回路２４ａとがはんだ付けにより、また、正極４と正極回路２４ｂとがはんだ付けにより、電気的に接続されている。これにより、負極３及び正極４に接続された半導体発光素子７に電力が供給され、ＬＥＤモジュール１０から光が放出されるようになっている。
【００２２】
また、ＬＥＤモジュール１０においては、負極リード部３ａ，３ａの形成方向と同一面内で垂直な方向（負極３の短手方向）に、リフレクタ２の側面から突出して（外部に露出して）、負極サブリード部３ｂ（第一熱付与部）が形成されている。この負極サブリード部３ｂは、負極リード部３ａ，３ａと同様に負極３に一体に形成され、リフレクタ２の下面（外部）に露出して形成されている。即ち、ＬＥＤモジュール１０においては、負極３と負極サブリード部３ｂとは、一体に形成されていることにより、熱的にも接続されている。また、負極サブリード部３ｂは、負極３の長手方向中央近傍に接続されて設けられている。
【００２３】
さらに、正極リード部４ａ，４ａの形成方向と同一面内で垂直な方向（正極４の短手方向）に、リフレクタ２の側面から突出して（外部に露出して）、正極サブリード部４ｂ（第二熱付与部）が形成されている。この正極サブリード部４ｂは、負極リード部３ａ，３ａと同様に、正極４に一体に形成され、リフレクタ２の下面（外部）に露出して形成されている。即ち、ＬＥＤモジュール１０においては、正極４と正極サブリード部４ｂとは、一体に形成されていることにより、熱的にも接続されている。また、正極サブリード部４ｂは、正極４の長手方向中央近傍に接続されて設けられている。
【００２４】
図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。リフレクタ２内は、前記のように半導体発光素子７が設けられているほか、蛍光体材料６により充填されている。また、レンズ５は、リフレクタ２の上端に形成されている凸部２ａの上端面２ａ１まで拡がって、蛍光体材料６を覆うようにして形成されている。これにより、レンズ５の大きさを可能な限り大きくして、ＬＥＤモジュール１０での光取り出し効率を向上させることができるようになっている。また、リフレクタ２の上端のうちの凸部２ａ以外の部分は平面になっていることから、図１０を参照しながら後記するＬＥＤモジュール１０の製造時に当該平面を吸着することで、ＬＥＤモジュール１０を把持して移送し易くなっている。
【００２５】
ここで、蛍光体材料６を形成する材料について説明する。蛍光体材料６は、蛍光体と、それを封止する封止樹脂とを含んでいる。蛍光体材料６に含まれる蛍光体としては、半導体発光素子７の種類によっても異なるため一概にはいえないが、例えば黄色蛍光体、赤色蛍光体、緑色蛍光体等が挙げられる。黄色蛍光体としては、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｔｂ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11：Ｃｅ等が挙げられる。また、赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等が挙げられる。さらに、緑色蛍光体としては、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ等が挙げられる。これらは１種が単独で含まれていてもよく、２種以上が任意の比率及び組み合わせで含まれていてもよい。また、さらに本実施形態では、蛍光体材料６は、蛍光体及び封止樹脂のほか、フィラーを含んでいる。フィラーは封止樹脂の粘性を向上させ、蛍光体が封止樹脂内で沈降せず、均一に分散することを目的として含有させている。
【００２６】
また、本実施形態のＬＥＤモジュール１０においては、負極３や正極４を銀の薄膜が覆っていて(銀メッキされていて)、この銀の膜は反射材の役割を果たす。しかしながら、経時的に銀は硫化銀に変化して、その結果、銀の表面が黒くなって光を吸収し、ＬＥＤモジュール１０の効率を低下させる。それゆえ、銀の硫化を防止する必要がある。本ＬＥＤモジュール１０においては、硫化防止により、長寿命化を図る観点から、耐硫化性の高い封止樹脂が用いられている。具体的には、このような樹脂としては、例えばポリオルガノシロキサンやポリオルガノハイドロジェンシロキサンを含むシリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらのような樹脂を用いることにより、銀の硫化を抑制することができ、ＬＥＤモジュール１０の長寿命化を図ることができるようになっている。
【００２７】
蛍光体材料６に含まれる封止樹脂として、前記のように耐硫化性の高いものが用いられているが、このような樹脂の屈折率は、高くなる傾向にある。一方で、蛍光体材料６に接合して形成されているレンズ５は、屈折率が低い樹脂材料（ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂やシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂）により形成されることが多い。そのため、もし、蛍光体材料６の屈折率が、レンズ５の屈折率よりも大きくなる場合、蛍光体材料６からの光の一部がレンズ５に入射せず、接合界面において全反射してしまう可能性がある。このような現象が発生した場合、光の取り出し効率が著しく低下することになる。
【００２８】
そこで、本実施形態において、蛍光体材料６は、前記の蛍光体及び封止樹脂のほか、レンズ５を形成する樹脂よりも屈折率の低いフィラーを含んでいる。このように、蛍光体材料６にレンズ５を形成する樹脂よりも屈折率の低いフィラーを含有させることにより、蛍光体材料６の屈折率を小さくし、レンズ５の屈折率に近づけることができる。これにより、半導体発光素子７からの励起光によって発光した発光体からの光が、蛍光体材料６とレンズ５との接合界面において全反射することを抑制することができる。即ち、ＬＥＤモジュール１０において、半導体発光素子７からの光の取り出し効率を高めることができる。このようなフィラーとしては、例えばシリカや窒化アルミニウム、ジルコニア等が挙げられる。
【００２９】
蛍光体材料６に含まれるフィラーの大きさは特に制限されるものではないが、当該フィラーの粒径として、蛍光体から発せれる光のピーク波長よりも小さなフィラーが好ましく、より好ましくは１００ｎｍ以下であり、よりさらに好ましくは１００ｎｍ未満である。フィラーの大きさをこの大きさとすることにより、より確実に蛍光体材料６の屈折率を小さくすることができ、レンズ５と蛍光体材料６との接合界面における全反射をより確実に抑制することができる。これにより、光の取り出し効率をより高めることができる。
【００３０】
図５は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０を分解し、レンズ５、蛍光体材料６及び半導体発光素子７を取り外した際のＬＥＤモジュール１０の上面図である。また、図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図７は、図５のＣ−Ｃ線断面図である。図５において、負極３及び正極４に含まれる破線は、それらの厚みが変化する界面を示す仮想線である。
【００３１】
図５及び図６に示すように、正極４の端部の一部には、正極４の厚みが約半分の厚さになっている（正極４中央近傍の厚さよりも薄くなっている）ハーフエッジ部４ｃが形成されている。ただし、このハーフエッジ部４ｃは、図５や図７に示すように、正極サブリード部４ｂや正極リード部４ａ，４ａの部分には形成されておらず、正極サブリード部４ｂと、隣接する正極リード部４ａとの間に複数形成されている。従って、正極サブリード部４ｂにはハーフエッジ部が設けられず厚さは一様になっているが、正極４の四隅（４箇所）には、厚さが薄くなるハーフエッジ部４ｃが形成されている。よって、ＬＥＤモジュール１０においては、正極４におけるハーフエッジ部４ｃは、正極４の長手方向及び短手方向のいずれにおいても対称になるように形成されている。
【００３２】
また、負極３においても、正極４のハーフエッジ部４ｃと同様の、ハーフエッジ部３ｃが形成されている。負極３のハーフエッジ部３ｃについては、正極４のハーフエッジ部３ｃと同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
これらのように、ＬＥＤモジュール１０においては、負極３及び正極４のそれぞれにおいて、ハーフエッジ部３ｃ，４ｃが形成されている。このように厚みが異なるハーフエッジ部３ｃ，４ｃを負極３及び正極４のそれぞれに設けることで、リフレクタ２を形成する樹脂と、負極３及び正極４との接合面積を増加させることができるようになっている。なお、ハーフエッジ部３ｃ，４ｃは、例えばプレス加工やエッチング等により形成することができるが、低コストの観点からは、プレス加工により形成することが好ましい。
【００３４】
図８は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０を構成する負極３及び正極４に形成されているハーフエッジ構造を示す図である。図８中、破線はリフレクタ２により隠れた位置にある、負極３及び正極４の端部を示す仮想線である。即ち、図８や前記の図６に示すように、負極３及び正極４におけるハーフエッジ３ｃ，４ｃの部分において、リフレクタ２は、負極３及び正極４のハーフエッジ３ｃ，４ｃを挟みこむようにして、形成されている。そのため、負極３及び正極４をはんだ付け等により回路基板２３（図９参照）に実装した場合、リフレクタ２が上方向（半導体発光素子７が設けられる側）に引き抜かれることが防止されるようになっている。
【００３５】
図９は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０が実装された照明装置５０を示す断面図である。なお、図９に示すＬＥＤモジュール１０の断面は、後記する図１０（ｈ）のＫ−Ｋ線断面と同じものである。
【００３６】
基板２３上には、例えば銅からなるプリント回路２４ａ，２４ｂが形成されている。そして、このプリント回路２４ａ，２４ｂに対して、ＬＥＤモジュール１０の負極３及び正極４がはんだ２４により実装（接続固定）されている。はんだ２４は、図９に示すように、ＬＥＤモジュール１０の負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂの外側にまで拡がり、ＬＥＤモジュール１０が基板２３に実装されるようになっている。
【００３７】
また、ＬＥＤモジュール１０においては、前記のように、負極サブリード部３ｂ、正極サブリード部４ｂ、負極リード部３ａ，３ａ及び正極リード部４ａ，４ａには、厚さが薄くなるハーフエッジ構造（例えば図８参照）が設けられていない。そのため、図９に示すように、はんだ２４は、負極３及び正極４の全面に加えて、負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂの全面や、図９では図示しないが負極リード部３ａ，３ａ及び正極リード部４ａ，４ａの全面にまで拡がるようになっている。
【００３８】
さらには、はんだ２４は、図示のように、負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂの側面にまで、即ち、外部からはんだ２４を視認可能な位置まで、拡がるようになっている。このようにすることで、はんだ２４を介した、ＬＥＤモジュール１０と基板２３（より具体的には、基板２３上のプリント回路２４ａ，２４ｂ）との接合面積をより大きく確保することができるようになっている。
【００３９】
以上の説明したＬＥＤモジュール１０によれば、図９に示す照明装置５０とした場合に、照明装置５０の歩留まりを向上させることができる。具体的には、ＬＥＤモジュール１０には、はんだで接続固定される負極３と一体に形成される負極サブリード部３ｂ、及び、はんだで接続固定される正極４と一体に形成される正極サブリード部４ｂが負極３及び正極４の短手方向に備えられている。そのため、伝熱距離を短くすることができ、負極サブリード部３ｂと正極サブリード部４ｂとのそれぞれについて同時に熱を与えることで、負極３及び正極４等に付着しているはんだを同時かつ速やかに溶融させることができる。
【００４０】
特に、本実施形態のＬＥＤモジュール１０においては、負極サブリード部３ｃ及び正極サブリード部４ｃは、それぞれ、負極３及び正極４の長手方向中央近傍に接続されている。そのため、負極サブリード部３ｃ及び正極サブリード部４ｃに熱を付与させれば、負極３及び正極４のそれぞれにおいて、長手方向で左右に略均等に熱が伝わり、付着しているはんだが溶融し易くなる。従って、より効果的にはんだを溶融させて、よりいっそうＬＥＤモジュール１０を取り外し易くなる。そのため、従来のような不良のＬＥＤモジュールを含む回路基板全体を廃棄する必要が無く、照明装置の歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
また、図５〜図８を参照しながら説明したように、ＬＥＤモジュール１０の負極３及び正極４には、厚みが薄くなるハーフエッジ部３ｃ，４ｃが設けられている。特に、ハーフエッジ部３ｃ，４ｃは、負極リード部３ａ，３ａや正極リード部４ａ，４ａのほか、負極サブリード部３ｂや正極サブリード部４ｂには設けられていない。そのため、例えば安価化の観点からプレス加工によってハーフエッジ部３ｃ，４ｃを設ける場合、金属が延性を有するため負極３及び正極４の面積が変化したとしても、負極リード部３ａ，３ａ、正極リード部４ａ，４ａ、負極サブリード部３ｂ、正極サブリード部４ｂの長さや形状に変化が生じにくい。
【００４２】
特に、本実施形態のＬＥＤモジュール１０においては、ハーフエッジ部３ｃ，４ｃは、負極３及び正極４のそれぞれにおいて、長手方向及び短手方向のそれぞれで対称になるように設けられている。そのため、例えばプレス加工を行って負極３及び正極４の形状等に変化が生じたとしても、ハーフエッジ部３ｃ，４ｃが対称に設けられているため、押圧による影響が打ち消されるようにすることができる。そのため、負極３及び正極４等の歪みやそりが生じにくく、リフレクタ２と負極３及び正極４との良好な接合性を図りつつ、回路基板にＬＥＤモジュール１０を固定した場合の接触不良が生じにくいという利点が得られる。
【００４３】
さらに、本実施形態のＬＥＤモジュール１０においては、蛍光体材料６に含まれる封止樹脂として、蛍光体の耐硫化性を高めるために耐硫化性の封止樹脂が用いられている。しかし、これにより、レンズ５の屈折率と比べて、蛍光体材料６の屈折率が大きくなることがある。そこで、蛍光体材料６に屈折率を小さくするフィラーを含有させることで、光の取り出し効率が低下することを抑制することができる。
【００４４】
また、リフレクタ２の上端に凸部２ａを設け、凸部２ａ上にレンズ５が配置されるようにしている。これにより、レンズ５の大きさをできるだけ大きくして光の取り出し効率を大きくすることができるとともに、凸部２ａ以外の部分でリフレクタ２を、吸引手段等を用いて吸着することで、ＬＥＤモジュール１０を容易に移送可能となる。
【００４５】
さらに、図９を参照しながら説明したように、本実施形態の照明装置５０では、はんだ２４による接合面積をより大きく確保することができるようになっている。これにより、プリント回路２４ａ，２４ｂとＬＥＤモジュール１０との電気的導通をより確実に図ることができる。また、はんだ２４を介して、ＬＥＤモジュール１０と基板２３との接合面積を大きくしているため、ＬＥＤモジュール１０の発光に伴って発生する熱を、はんだ２４を介して、基板２３に逃がし易くなる。そのため、特別な部材を設けなくても、ＬＥＤモジュール１０の放熱性を向上させることができる。
【００４６】
さらには、負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂの双方から熱を与えることで容易にはんだ２４を溶融させて、基板２３からＬＥＤモジュール１０を容易に取り外すことができる。しかも、図９を参照しながら説明したように、はんだ２４は外部から視認可能な位置にまで拡がっている。そのため、負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂに加えて、視認される位置のはんだ２４にも同時に熱を付与することで、より容易にはんだ２４を溶融させて、ＬＥＤモジュール２４を取り外すことができる。また、はんだ２４は前記のように負極３及び正極４、並びに、負極リード部３ａ，３ａ、正極リード部４ａ，４ａ、負極サブリード部３ｂ及び正極サブリード部４ｂの全面に亘って接合しているため伝熱面積が大きく、この観点からも、よりいっそう、はんだ２４を溶融させ易くなる。
［２．第１実施形態のＬＥＤモジュールの製造方法］
次に、図１０〜図１３を参照しながら、ＬＥＤモジュール１０の製造方法について説明する。
【００４７】
図１０は、本実施形態のＬＥＤモジュール１０の製造方法を示す図である。図１０（ａ）〜（ｈ）のそれぞれにおいて、上側の図は上面図、下側の図は、当該上面図における断面図である。即ち、例えば図１０（ａ）の下側の図は、図１０（ａ）の上側の図のＤ−Ｄ線断面図であり、他の図についても同様に、Ｅ−Ｅ線断面図〜Ｋ−Ｋ線断面図を示している。
【００４８】
ＬＥＤモジュール１０は、主に、図１０（ａ）〜（ｈ）に示す工程を経て作製可能である。以下、適宜別の図面も参照しながら、順を追って作製の方法を説明する。
【００４９】
まず、銅板１１が準備される（図１０（ａ））。そして、図１０（ａ）において破線で囲まれる部分が除去されるようにエッチングが行われ、銀メッキが施され、図１１に示される金属板１２が得られる。なお、図１１中、二点差線で囲まれる部分が、ＬＥＤモジュール１０に最終的に含まれる負極３及び正極４になる。そして、図１０（ａ）の破線で囲まれる部分についてエッチングが行われたあとの様子を示したものが、図１０（ｂ）である。以下、図示の簡略化のために、図１０（ｂ）に示す部分について行われる処理を中心に説明する。
【００５０】
図１０（ｂ）に示す部分に対して、負極３及び正極４を囲うようにして、樹脂製のリフレクタ２が形成される。図１０（ｃ）が、リフレクタ２が形成されたときの様子である。また、図１１に示した金属板１２全体に対してリフレクタ２を形成したときの様子を示した図が、図１２である。このとき、負極３及び正極４の間の空隙（図１０（ｂ）の下図参照）も、リフレクタ２を形成する樹脂により埋められる（図１０（ｃ）の下図参照）。
【００５１】
リフレクタ２の形成は、負極３及び正極４をまとめて電極群と呼称すると、隣接する一組の電極群間に樹脂が注入されることにより行われる。この点を、図１３を参照しながら説明する。
【００５２】
図１３に示すように、負極３及び正極４からなる電極群２２Ａ，２２Ｂの間（中央付近）に、樹脂を注入するための図示しないゲート（樹脂の注入口）が配置される。ちなみに、図１３には、ゲートが引き抜かれた後に残る凹み２１が示されている。
【００５３】
樹脂をゲートから注入する際、樹脂の通流が円滑に行われるように、負極３及び正極４の間にある空隙中央近傍を通る長手方向の線（図１３中の破線）上に、樹脂を注入するゲートが配置される。そして、このゲートから樹脂が注入され、所謂インジェクションモールドが行われる。このような位置にゲートを配置することで、電極群２２Ａ，２２Ｂはゲートを中心として対称になっているため、電極群２２Ａ，２２Ｂの双方に均等に樹脂を通流させることができる。そして、このように均等に樹脂を通流させることができるため、負極３と正極４との間のような狭い空隙であっても、樹脂が途中で固化することなく円滑に樹脂が通流する。これにより、負極３と正極４との間の空隙を埋められ、さらには、リフレクタ２を形成することができる。
【００５４】
また、矩形状のリフレクタ２の内壁において、その四隅はＲ形状になっている。特には、そのＲの大きさは大きなものになっている。これにより、リフレクタ２を形成する型内の狭い空隙であっても、樹脂が通流し易くなり、精度よく、リフレクタ２が形成できる。特に、ゲートから最も遠い、紙面上でのリフレクタ２２Ａの左側面側、及び、リフレクタ２２Ｂの右側面側にまで樹脂が回りこみ易くなり、リフレクタ２をより確実に精度よく形成することができる。
【００５５】
そして、樹脂を通流後、ゲートを引き抜くと、ゲートが配置されていた凹み２１が、電極群２２Ａ，２２Ｂ間に形成（残存）されることになる。なお、詳細は後記するが、ＬＥＤモジュール１０は、リフレクタ２の周りで切断されて得られるため、この凹み２１が製品としてのＬＥＤモジュール１０に関与することはない。
【００５６】
図１０に戻って、作製の方法の説明を続ける。図１０（ｃ）のようにリフレクタ２が形成されたあと、リフレクタ２の内部であって、負極３の上面に、半導体発光素子７が配置固定される（図１０（ｄ））。そして、半導体発光素子７と負極３及び正極４とが、ワイヤ７ａ，７ｂにより、ワイヤボンディングされる（図１０（ｅ））。その後、リフレクタ２内に蛍光体材料６が充填されたあと（図１０（ｆ））、その上に、蛍光体材料６を覆うようにして、レンズ５が形成される（図１０（ｇ））。
【００５７】
そして、最後に、図１１に示す金属板１２から、リフレクタ２の周囲で金属板１２から切断することでＬＥＤモジュール１０を打ち抜き、ＬＥＤモジュール１０が得られる（図１０（ｈ））。これにより、他の電極群と接続されていた部分（即ち、吊りリード部）が外部に露出した状態のＬＥＤモジュール１０が得られる。この露出した吊りリード部であった部分が、図１等を参照しながら説明した負極リード部３ａ，３ａや、正極リード部４ａ，４ａ、負極サブリード部３ｂ、正極サブリード部４ｂになる。
【００５８】
図１０に示すようにＬＥＤモジュール１０を作製することで、負極３や正極４に熱を与えるための部材（負極サブリード部３ｂ、正極サブリード部４ｂ等）が、負極３及び正極４のもととなる金属板１１によって形成されることとなる。そのため、負極３や正極４に熱を与えるための部材を特別に設けることなく、ＬＥＤモジュール１０の取り外しが容易になる。
［４．第４実施形態のＬＥＤモジュール］
図１６は、第４実施形態のＬＥＤモジュール４０のレンズ５近傍の構造を示す断面図である。前記のＬＥＤモジュール１０と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
前記のＬＥＤモジュール１０においては、ＬＥＤモジュール１０の移送のし易さ等を確保する観点から、リフレクタ２の上端にレンズ５が形成されない部分を確保していたが、別の観点から、敢えて、リフレクタ２の上端の全体にレンズ５が形成されるようにしてもよい。具体的には、図１６に示すように、リフレクタ２の全面と蛍光体材料６の全面を覆うようにして、レンズ５が形成されるようにしてもよい。
【００６０】
このようにすることで、レンズ５を構成する樹脂の滴下量を多くすることができ、蛍光体材料６をより膜厚かつ広範にレンズ５によって覆うことができる。そのため、電極材料の硫化を、レンズ５によってより確実に防止することができる。これによれば、ＬＥＤモジュールの長寿命化を図ることができる。
［３．変形例］
以上、本実施形態を具体例を挙げて説明したが、本発明は前記の内容に何ら制限されるものではない。
【００６１】
例えば、図１等を参照しながら説明した負極リード部３ａ，３ａや正極リード部４ａ，４ａ、負極サブリード部３ｂ、正極リード部４ｂは、いずれもリフレクタ２の外側面から突出している必要は無く、外部に露出していればよい。熱を与え易いという観点からは突出していることが好ましいが、外部にこれらが露出していれば、露出している部分から負極３及び正極４に対して外部から熱を与えることができ、本発明の効果が得られる。
【００６２】
また、負極リード部３ａ，３ａや正極リード部４ａ，４ａ、負極サブリード部３ｂ、正極リード部４ｂは、必ずしも図示の位置に設けられる必要は無く、また、これらの全てが必ず設けられる必要も無い。即ち、負極３と熱的に接続されている部材と、正極４と熱的に接続されている部材とが、ＬＥＤモジュール１０を回路基板２３に実装したときに視認可能な位置（例えばリフレクタ２の側面）に配置されていれば、どのような構成であってもよい。また、熱的に接続されていれば、負極３と負極サブリード部３ｂと、また、正極４と正極サブリード部３４とは一体に形成されている必要も無い。
【００６３】
ただし、負極３及び正極４のそれぞれ全面に対して均等に熱を与え易いという観点からは、図３等に示すように、負極３及び正極４の長手方向中央近傍から、これらの短手方向に延在するような構成とすることが好ましい。従って、例えば、負極サブリード部３ｂを並行に複数設けるとともに、これと対称に正極サブリード部４ｂを並行に複数設け、複数の負極サブリード部３ｂの全て、及び、複数の正極サブリード部４ｂの全てに対して同時に熱を与えることで、負極３及び正極４の全面に対してよりいっそう素早く熱を与えることができるようになる。これにより、不具合のあるＬＥＤモジュールをよりいっそう速やかに取り外すことができるようになる。
【００６４】
また、図９において説明したはんだ２４による接合位置は、図示の例に限定されない。例えば、図９では、はんだ２４は視認可能な位置にまで拡がっているが、このようにしなくても、十分容易にはんだ２４を溶融させることができる。また、負極３及び正極４等の必ずしも全面にはんだ２４が付着していなくても、十分容易にはんだ２４を溶融させることができる。
【００６５】
さらに、ＬＥＤモジュール１０の製造方法は、図１０に示す方法に何ら限定されるものではない。図１０においては、最後に金属板１２から打ちぬいてＬＥＤモジュール１０を得るようにしたが、予め金属板１１から負極３及び正極４のみをエッチング等により形成し、形成された負極３及び正極４に対して、リフレクタ２等を設けるようにしてもよい。また、リフレクタ２を形成する樹脂を流し込む位置も、図１３を参照しながら説明した位置に何ら限定されず、任意に決定すればよい。
【００６６】
また、図８等を参照しながら説明したハーフエッジ部の形成について、本実施形態では、リフレクタ２が設けられる面とは反対側に対してエッチング加工やプレス加工等されるようにしているが、これらの加工の面は、図示の例に何ら限定されず、図示の面とは逆の面に対して加工が行われるようにしてもよい。図示の例と逆側の面に対して加工しても樹脂と負極３及び正極４との接合面積を増加させることができる。
【００６７】
特に、ハーフエッジ部は、図示の例では長手方向及び短手方向の双方において対称になるように形成されているが、例えば、負極３及び正極４のうちの少なくとも一方の電極中央近傍について、点対称の位置になるように、ハーフエッジ部を設けてもよい。このようにしても、例えばプレス加工時の押圧による影響を打ち消すことができ、十分な効果が得られる。
【００６８】
次に、上述の実施形態に対応する実施例と比較例について詳述する。
（比較例１）
図１７は、比較例１のＬＥＤモジュール６０のレンズ５近傍の構造を示す断面図である。前記のＬＥＤモジュール１０、４０と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１７に示した構造のＬＥＤモジュール６０を以下の手順で作製した。（１）Ａｇめっきした負極３および正極４と、それを覆うような、リフレクタ２とを備えるケースを準備。（２）ケースの負極３に、半導体発光素子７をシリコーン系ダイボンド材により接着、加熱硬化した後に金ワイヤを用いて半導体発光素子７と負極３および正極４を電気的に接続。（３）黄色蛍光体であるＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅとシリコーン樹脂混合物を作成しケース内にディスペンサを用いて塗布し、加熱硬化。この際、ＬＥＤモジュール６０の発光の平均演色評価数（Ｒａ）が７５になるように蛍光体の濃度を適宜調整。（４）本構造に、耐硫化性のポリオルガノシロキサンを用いて射出成型したレンズ５をシリコーン系材料で接着、熱硬化。
【００７０】
作製したＬＥＤモジュール６０の発光効率（ｌｍ／Ｗ）を測定し、初期発光効率と定義した。ＬＥＤモジュール６０の発光効率を以下の比較例、実施例で示すモジュールでの発光効率の基準とし、相対値１００で示す。また、２０００ｈ継続点灯した後に発光効率を再度測定した。２０００ｈ点灯後の発光効率と初期点灯時の発光効率の比率を発光効率維持率と定義した。
【００７１】
比較例１のＬＥＤモジュール６０の発光効率維持率は８０％であった。
（比較例２）
図１８は、比較例２のＬＥＤモジュール７０のレンズ５近傍の構造を示す断面図である。前記のＬＥＤモジュール１０、４０と同じものについては同じ符号を付すものとし、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
比較例１と同様の方法を用い、図１８に示したＬＥＤモジュール７０を作成し、初期発光効率、発光効率維持率を測定した。比較例２のＬＥＤモジュール７０の初期発光効率は９０、発光効率維持率は８５％であった。
（比較例３）
比較例１と一部異なるように、蛍光体として黄色蛍光体（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ）と赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）の混合物を用いた方法により、図１７に示すＬＥＤモジュール構造のＬＥＤモジュール６０´を作製した。この際、ＬＥＤモジュール６０´の発光の平均演色評価数（Ｒａ）が８５になるように蛍光体の濃度を適宜調整した。比較例３のＬＥＤモジュール６０´の初期発光効率は８０、発光効率維持率は８０％であった。
（比較例４）
比較例２と一部異なるように、蛍光体として黄色蛍光体（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ）と赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）の混合物を用いた方法により、図１８に示すＬＥＤモジュール構造のＬＥＤモジュール７０´を作製した。この際、ＬＥＤモジュール７０´の発光の平均演色評価数（Ｒａ）が８５になるように蛍光体の濃度を適宜調整した。比較例４のＬＥＤモジュール７０´の初期発光効率は７０、発光効率維持率は８５％であった。
（実施例１）
比較例１と一部異なるように、レンズ作成はディスペンサを用いたポッティングにより行い、図１６に示すＬＥＤモジュール４０を作製した。
【００７３】
ＬＥＤモジュール４０の初期発光効率は１１０、発光効率維持率は９８％であった。ＬＥＤモジュール４０のレンズ５は、リフレクタ２の上端面２ａ全体を覆う構造により、レンズ５の大型化が実現できるため比較例１および２に比較して、発光効率が向上した。また、本構造により外界ガスのケース内への浸透が押さえられるため、電極の硫化が抑えられ、比較例１および２に比較して発光効率維持率の向上が実現できた。
（実施例２）
比較例１と一部異なるように、凸部２ａのあるリフレクタ２を用い、レンズ作成はディスペンサを用いたポッティングにより行い、図４のＬＥＤモジュール１０を作製した。
【００７４】
ＬＥＤモジュール１０の初期発光効率は１０５、発光効率維持率は９８％であった。ＬＥＤモジュール１０のレンズ５は、レンズ５の大型化が実現できるため比較例１および２に比較して、発光効率が向上した。また、本構造により外界ガスのケース内への浸透が押さえられるため、電極の硫化が抑えられ、比較例１および２に比較して発光効率維持率の向上が実現できた。
（実施例３）
実施例１と一部異なるように、蛍光体として黄色蛍光体（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ）と赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）の混合物を用いた方法により、図１６に示すＬＥＤモジュール構造のＬＥＤモジュール４０´を作製した。ＬＥＤモジュール４０´の初期発光効率は９０、発光効率維持率は９８％であった。ＬＥＤモジュール４０´のレンズ５は、レンズがリフレクタ上面全体を覆う構造により、レンズの大型化が実現できるため比較例１および２に比較して、発光効率が向上した。また、本構造により外界ガスのケース内への浸透が押さえられるため、電極の硫化が抑えられ、比較例１および２に比較して発光効率維持率の向上が実現できた。
（実施例４）
実施例２と一部異なるように、蛍光体として黄色蛍光体（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ）と赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ）の混合物を用いた方法により、図４に示すＬＥＤモジュール構造のＬＥＤモジュール１０´を作製した。ＬＥＤモジュール１０´の初期発光効率は８５、発光効率維持率は９８％であった。
ＬＥＤモジュール１０´のレンズ５は、レンズ５がリフレクタ上面全体を覆う構造により、レンズの大型化が実現できるため比較例１および２に比較して、発光効率が向上した。また、本構造により外界ガスのケース内への浸透が押さえられるため、電極の硫化が抑えられ、比較例１および２に比較して発光効率維持率の向上が実現できた。
【００７５】
以上の結果を表１に示した。
【００７６】
【表１】
2015015327.tif 000003
【００７７】
なお、本発明は、前記の各実施形態同士を組み合わせたり、周知技術等を適宜付加、削除、転換等して、実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
２  リフレクタ（ケース）
３  負極（第一電極、電極）
３ａ  負極リード部
３ｂ  負極サブリード部（第一熱付与部）
３ｃ  ハーフエッジ部
４  正極（第二電極、電極）
４ａ  正極リード部
４ｂ  正極サブリード部（第二熱付与部）
４ｃ  ハーフエッジ部
５  レンズ
６  蛍光体材料
７  半導体発光素子
１０、１０´  ＬＥＤモジュール
２３  基板（回路基板）
２４  はんだ
２４ａ，２４ｂ  プリント回路
４０、４０´、６０、６０´、７０、７０´  ＬＥＤモジュール
５０  照明装置
【図１】
2015015327.tif 000004
【図２】
2015015327.tif 000005
【図３】
2015015327.tif 000006
【図４】
2015015327.tif 000007
【図５】
2015015327.tif 000008
【図６】
2015015327.tif 000009
【図７】
2015015327.tif 000010
【図８】
2015015327.tif 000011
【図９】
2015015327.tif 000012
【図１０】
2015015327.tif 000013
【図１１】
2015015327.tif 000014
【図１２】
2015015327.tif 000015
【図１３】
2015015327.tif 000016
【図１４】
2015015327.tif 000017
【図１５】
2015015327.tif 000018
【図１６】
2015015327.tif 000019