(57)【要約】【課題】半田を使用せず、加熱が不要で、容易かつ簡便に結線することができ、しかも結線部分の経時劣化が少ない端子固定構造およびＬＥＤモジュールを提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ２を搭載する基板１０の表面に形成された電極１２に、電極端子２０を固定するための端子固定構造１である。電極端子２０にネジ３０の締付力を作用させ、その締付力によって電極１２に電極端子２０を圧着させ、電極１２に電極端子２０を固定する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップを搭載する基板の表面に形成された電極に、電極端子を固定するための端子固定構造であって、
前記電極端子として、板状端子を用い、
前記板状端子にネジの締付力を作用させ、前記締付力によって前記電極に前記板状端子を圧着させ、前記電極に前記電極端子を固定することを特徴とする端子固定構造。
【請求項２】
前記板状端子には、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、
前記ネジは、前記板状端子の前記貫通孔に挿通され、前記板状端子に係合されている請求項１に記載の端子固定構造。
【請求項３】
前記板状端子を押える端子押さえ部材を用い、
前記端子押さえ部材には、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、
前記ネジは、前記端子押さえ部材の前記貫通孔に挿通され、前記端子押さえ部材に係合されており、
前記端子押さえ部材と前記電極との間に前記板状端子を挟持し、前記板状端子に前記端子押さえ部材を介して前記ネジの締付力を作用させ、前記電極に前記板状端子を圧着させる請求項１に記載の端子固定構造。
【請求項４】
前記板状端子は、厚さ方向に突出する突起が形成された板状端子であり、前記電極に前記突起を圧着させるように構成されたものである請求項１〜３の何れか１項に記載の端子固定構造。
【請求項５】
前記板状端子は、前記突起が直径１〜５ｍｍ、Ｒ０．５〜２．５の球面状突起である請求項４に記載の端子固定構造。
【請求項６】
前記板状端子は、前記突起の表面に銅、銀、ニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されている請求項４または５に記載の端子固定構造。
【請求項７】
前記板状端子は、前記突起の表面にニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されている請求項４または５に記載の端子固定構造。
【請求項８】
前記板状端子は、銅および真鍮の群より選択される少なくとも１種の金属により形成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の端子固定構造。
【請求項９】
前記基板の裏面に当接するように放熱板が配置されており、
前記放熱板は、前記基板との非重畳部に、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、
前記ネジは、前記放熱板の前記貫通孔に挿通され、前記放熱板に係合されている請求項１〜８の何れか１項に記載の端子固定構造。
【請求項１０】
ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する基板と、前記基板の表面に形成され、前記ＬＥＤチップに電気的に接続された一対の電極と、前記基板の裏面に当接するように配置された放熱板と、前記放熱板に係合されたネジと、を備え、
請求項１〜９の何れか１項に記載の端子固定構造によって、前記電極に電極端子が固定されていることを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
前記ＬＥＤチップからの発光を反射させる反射体を更に備え、
前記反射体は、小径部と、前記小径部より外径が大なる大径部とを有し、内径が前記ＬＥＤチップの発光部の外径と同等以上である異径円筒状を呈し、少なくともその内周面が反射性材料によって構成されており、前記小径部を上側に、前記大径部を下側に位置させた状態で、前記ＬＥＤチップの前記発光部を取り囲むように、前記基板に対して固定されている請求項１０に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
前記反射体は、少なくともその内周面が、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の反射性材料から構成されており、かつ、測定波長４００〜１０００ｎｍにおける反射率が８０％以上である請求項１０または１１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
前記反射体は、アルミナ焼結体から構成されており、
前記アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体である請求項１２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
前記反射体を前記基板に対して固定する押さえカバーを更に備え、
前記押さえカバーは、１の上面部と、４の側面部からなる略箱状を呈し、前記上面部には前記反射体の前記小径部を嵌挿させ得る開口部が形成されており、前記上面部を上側に、前記側面部を下側に位置させ、前記上面部の前記開口部に、前記反射体の前記小径部を嵌挿させた状態で、前記反射体を前記基板に対して固定するものである請求項１０〜１２の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
前記押さえカバーは、少なくとも相対向する２の側面部に爪部が形成されており、
前記放熱板は、少なくとも相対向する２の側面部に、前記押さえカバーの前記爪部と係合し得る爪受け部が形成されており、
前記押さえカバーの前記爪部を前記放熱板の前記爪受け部に係合させることにより、前記反射体が前記基板に固定されている請求項１４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１６】
前記押さえカバーは、樹脂、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の材料により構成されている請求項１４または１５に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１７】
前記押さえカバーは、アルミナ焼結体から構成されており、
前記アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体である請求項１６に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１８】
前記放熱板が、アルミニウム、アルミニウム合金およびアルミナの群より選択される少なくとも１種の材料からなる請求項１０〜１７の何れか１項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１９】
前記放熱板が、
（Ａ）アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるアルミナ焼結体；および
（Ｂ）アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるアルミナ焼結体；
の群より選択される少なくとも１種のアルミナ焼結体からなり、その熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋである請求項１８に記載のＬＥＤモジュール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を発光素子とするＬＥＤモジュールの電極に電極端子を固定するための端子固定構造および前記端子固定構造を用いたＬＥＤモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、化石燃料が枯渇し、エネルギー資源の供給が逼迫していることを背景に、省エネルギー性能の高い照明器具が求められている。このような状況の下、従来用いられてきた白熱電球や蛍光灯等の照明器具に替わって、消費電力が小さく、長寿命のＬＥＤを発光素子として用いたＬＥＤ照明が急速に普及しつつある。そして、ＬＥＤを発光素子とする様々な照明器具や照明モジュールが提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
ＬＥＤは、例えば図１３Ａに示すように、ＬＥＤチップ１０２と、ＬＥＤチップ１０２を搭載する基板１１０と、基板１１０の表面に形成され、ＬＥＤチップ１０２に電気的に接続された一対の電極１１２とを備えたＬＥＤモジュール１５０として提供されている。このようなＬＥＤモジュールは、一対の電極に対して導線（コード）や電極端子、或いは配線パターンを結線し、電源との間に回路を構成することにより、発光部１０４を発光させることができ、発光素子として機能させることができる。
【０００４】
ＬＥＤモジュールの電極に対してコード、端子、配線パターン等を結線する方法としては、半田付けが最も汎用的な方法である（特許文献３参照）。例えば図１３Ｂに示すように、コード１２８の保護被覆を剥離して芯線１２１を露出させ、露出させた芯線１２１をＬＥＤモジュール１５０の電極１１２に対して半田１３４により半田付けする方法等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７３２０９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４３７６６号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／１１９７８７２号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＬＥＤモジュールの結線方法として半田付けを採用した場合には、以下に示すような問題があった。
【０００７】
（１）微細なＬＥＤ素子の電極に正確に半田付けするには高度な半田付け技術が必要であった。特に、ＬＥＤチップが搭載される基板として、表面層と裏面層が中間層の樹脂からなる絶縁層により絶縁された構造の積層基板が用いられる場合には、半田付けの位置や半田の量が正確でないと、半田がＬＥＤモジュールの側面に流れ、基板表面層と基板裏面層が短絡するおそれがある。
（２）半田の経時劣化によって、半田付けが外れ、コードの脱落や回路の短絡のおそれがあった。
（３）半田付けの際の高温（１５０℃以上）によって、熱に弱いＬＥＤ素子が破損し、ＬＥＤ素子の機能面に支障を来たすおそれがあった。
（４）半田ミストの発生で作業者の健康に影響を及ぼすおそれがあった。近年、鉛フリー半田や自動半田付け装置が普及しているものの、鉛フリー半田にも微量の鉛は含まれており、依然として作業者の健康問題は存在する。
（５）半田材料の調達、半田の加熱、前記のような高度な半田付け技術等が必要であり、製造工程が煩瑣であった。
【０００８】
以上説明したように、ＬＥＤモジュールの結線方法として半田付けを採用した場合には種々の問題がある。そして、これらの問題が存在することによって、ＬＥＤ発光体やＬＥＤ照明（ランプ）の製造業者が半田付けによる結線を望まない場合がある。
【０００９】
本考案は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、半田を使用せず、加熱が不要で、容易かつ簡便に結線することができ、しかも結線部分の経時劣化が少ない端子固定構造およびＬＥＤモジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案者等は前記従来技術の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、ネジの締付力によって電極に対して電極端子を圧着させることによって、前記従来技術の課題を解決可能であることに想到して、本考案に想到した。即ち、本考案によれば、以下の端子固定構造およびＬＥＤモジュールが提供される。
【００１１】
［１］端子固定構造：
本考案によれば、ＬＥＤチップを搭載する基板の表面に形成された電極に、電極端子を固定するための端子固定構造であって、前記電極端子として、板状端子を用い、前記板状端子にネジの締付力を作用させ、前記締付力によって前記電極に前記板状端子を圧着させ、前記電極に前記電極端子を固定することを特徴とする端子固定構造が提供される。
【００１２】
本考案においては、前記板状端子には、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、前記ネジは、前記板状端子の前記貫通孔に挿通され、前記板状端子に係合されていることが好ましい。
【００１３】
また、本考案においては、前記板状端子を押える端子押さえ部材を用い、前記端子押さえ部材には、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、前記ネジは、前記端子押さえ部材の前記貫通孔に挿通され、前記端子押さえ部材に係合されており、前記端子押さえ部材と前記電極との間に前記板状端子を挟持し、前記板状端子に前記端子押さえ部材を介して前記ネジの締付力を作用させ、前記電極に前記板状端子を圧着させることが好ましい。
【００１４】
更に、本考案においては、前記板状端子は、厚さ方向に突出する突起が形成された板状端子であり、前記電極に前記突起を圧着させるように構成されたものであること；前記板状端子は、前記突起が直径１〜５ｍｍ、Ｒ０．５〜２．５の球面状突起であること；前記板状端子は、前記突起の表面に銅、銀、ニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されていること；前記板状端子は、前記突起の表面にニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されていること；前記板状端子は、銅および真鍮の群より選択される少なくとも１種の金属により形成されていること；が好ましい。
【００１５】
更にまた、本考案においては、前記基板の裏面に当接するように放熱板が配置されており、前記放熱板は、前記基板との非重畳部に、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔が形成され、前記ネジは、前記放熱板の前記貫通孔に挿通され、前記放熱板に係合されていることが好ましい。
【００１６】
［２］ＬＥＤモジュール：
本考案によれば、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する基板と、前記基板の表面に形成され、前記ＬＥＤチップに電気的に接続された一対の電極と、前記基板の裏面に当接するように配置された放熱板と、前記放熱板に係合されたネジと、を備え、本考案の端子固定構造によって、前記電極に電極端子が固定されていることを特徴とするＬＥＤモジュールが提供される。
【００１７】
本考案においては、前記ＬＥＤチップからの発光を反射させる反射体を更に備え、前記反射体は、小径部と、前記小径部より外径が大なる大径部とを有し、内径が前記ＬＥＤチップの発光部の外径と同等以上である異径円筒状を呈し、少なくともその内周面が反射性材料によって構成されており、前記小径部を上側に、前記大径部を下側に位置させた状態で、前記ＬＥＤチップの前記発光部を取り囲むように、前記基板に対して固定されていることが好ましい。
【００１８】
また、本考案においては、前記反射体は、少なくともその内周面が、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の反射性材料から構成されており、かつ、測定波長４００〜１０００ｎｍにおける反射率が８０％以上であること；前記反射体は、アルミナ焼結体から構成されており、前記アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体であること；が好ましい。
【００１９】
更に、本考案においては、前記反射体を前記基板に対して固定する押さえカバーを更に備え、前記押さえカバーは、１の上面部と、４の側面部からなる略箱状を呈し、前記上面部には前記反射体の前記小径部を嵌挿させ得る開口部が形成されており、前記上面部を上側に、前記側面部を下側に位置させ、前記上面部の前記開口部に、前記反射体の前記小径部を嵌挿させた状態で、前記反射体を前記基板に対して固定するものであることが好ましい。
【００２０】
更にまた、本考案においては、前記押さえカバーは、少なくとも相対向する２の側面部に爪部が形成されており、前記放熱板は、少なくとも相対向する２の側面部に、前記押さえカバーの前記爪部と係合し得る爪受け部が形成されており、前記押さえカバーの前記爪部を前記放熱板の前記爪受け部に係合させることにより、前記反射体が前記基板に固定されていること；前記押さえカバーは、樹脂、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の材料により構成されていること；前記押さえカバーは、アルミナ焼結体から構成されており、前記アルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体であること；が好ましい。
【００２１】
また、本考案においては、前記放熱板が、アルミニウム、アルミニウム合金およびアルミナの群より選択される少なくとも１種の材料からなること；前記放熱板が、（Ａ）アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるアルミナ焼結体；および（Ｂ）アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるアルミナ焼結体；の群より選択される少なくとも１種のアルミナ焼結体からなり、その熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋであること；が好ましい。
【考案の効果】
【００２２】
本考案の端子固定構造およびＬＥＤモジュールは、半田を使用せず、加熱が不要で、容易かつ簡便に結線することができ、しかも結線部分の経時劣化が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の端子固定構造の一の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２Ａ】本考案に用いる電極端子の一の例を模式的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す電極端子を模式的に示す側面図である。
【図３】本考案の端子固定構造の別の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図４Ａ】本考案に用いる電極端子の別の例を模式的に示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す電極端子を模式的に示す側面図である。
【図５Ａ】本考案に用いる端子押さえ部材の一の例を模式的に示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す端子押さえ部材を模式的に示すＡ−Ａ’断面図である。
【図６】本考案のＬＥＤモジュールの一の実施形態を模式的に示す分解図である。
【図７】図６に示すＬＥＤチップおよび基板を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図８Ａ】図６に示す放熱板を拡大して模式的に示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す放熱板を模式的に示す側面図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示す放熱板のＡ−Ａ’断面を模式的に示す断面図である。
【図９】図６に示す反射体を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図１０Ａ】図６に示す押さえカバーを拡大して模式的に示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す押さえカバーを模式的に示す平面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示す押さえカバーを模式的に示す底面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示す押さえカバーを模式的に示すＡ−Ａ’断面図である。
【図１０Ｅ】図１０Ａに示す押さえカバーを模式的に示すＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】本考案のＬＥＤモジュールの別の実施形態を模式的に示す分解図である。
【図１２Ａ】図１１に示す押さえカバーを拡大して模式的に示す斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す押さえカバーを模式的に示す概略底面図である。
【図１３Ａ】ＬＥＤモジュールの一の例を模式的に示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示すＬＥＤモジュールにコードを半田付けした状態を模式的に示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
以下、本考案について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本考案は下記の実施形態に限定されず、その考案特定事項を有する全ての対象を含むものである。なお、複数の実施形態において、同一の部材を使用する場合には、図面中に同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２５】
［１］定義等：
一般に、ＬＥＤモジュールとは、ＬＥＤチップが搭載され、発光機能を有し、照明機器等からの交換・着脱が可能な構成単位を指す。本明細書において「ＬＥＤモジュール」というときは、図１３Ａに示すＬＥＤモジュール１５０のように、少なくともＬＥＤチップ１０２と、ＬＥＤチップ１０２を搭載する基板１１０と、基板１１０の表面に形成され、ＬＥＤチップ１０２に電気的に接続された一対の電極１１２と、を備えた構成単位を意味するものとする。
【００２６】
ＬＥＤモジュールには、図６に示すＬＥＤモジュール５０、または図１１に示すＬＥＤモジュール５０Ａのように、ＬＥＤチップ２、基板１０、電極１２に加えて、放熱板６０（「ヒートシンク」とも称される）、ＬＥＤチップ２からの発光を反射させる反射体７０や、反射体７０を基板１０に対して固定する押さえカバー８０等を更に備えたものも含まれる。
【００２７】
［２］端子固定構造：
本考案は、例えば図１に示す端子固定構造１、図３に示す端子固定構造１Ａのように、ＬＥＤチップ２を搭載する基板１０の表面に形成された電極１２に、電極端子２０を固定するための端子固定構造である。そして、電極端子２０として、板状端子２２、２２Ａを用い、板状端子２２、２２Ａにネジ３０の締付力を作用させ、その締付力によって電極１２に板状端子２２、２２Ａを圧着させ、電極１２に電極端子２０を固定することを特徴とするものである。
【００２８】
図１に示す形態（「第１の実施形態」と称する場合がある）、図３に示す形態（「第２の実施形態」と称する場合がある）のいずれであっても、ネジ３０の締付力のみによって電極１２に電極端子２０を固定することができる。従って、高度な技術を要する半田付けの作業は不要であり、半田付けの際に半田が流れて基板表面層と基板裏面層を短絡させることがない。また、加熱が不要であるため、製造工程を簡素化することができ、熱に弱いＬＥＤ素子の破損させることがない。更に、半田を使用しないため、経時劣化による半田付け部分の外れ、コードの脱落、回路の短絡等の発生を有効に防止することができ、半田ミストによる健康問題も回避することができる。
【００２９】
［２−１］第１の実施形態：
第１の実施形態は、ネジの締付力を直接、板状端子に作用させる形態である。例えば図１に示す端子固定構造１は、電極端子２０として、図２Ａおよび図２Ｂに示すような、厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔２４が形成された板状端子２２を用いている。端子固定構造１においては、ネジ３０は、板状端子２２の貫通孔２４に挿通され、ナット３２によって板状端子２２に係合されている。従って、ネジ３０の締付力を直接、板状端子２２に作用させることができ、電極１２に板状端子２２を圧着させることができる。
【００３０】
［２−２］第２の実施形態：
第２の実施形態は、ネジの締付力を端子押さえ部材を介して、板状端子に作用させる形態である。例えば図３に示す端子固定構造１Ａは、電極端子２０として、図４Ａおよび図４Ｂに示すような、ネジ挿通用の貫通孔が形成されていない板状端子２２Ａを用いている。
【００３１】
しかし、端子固定構造１Ａにおいては、図５Ａおよび図５Ｂに示すような、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔４２が形成された端子押さえ部材４０を用いている。端子固定構造１Ａにおいては、ネジ３０は、端子押さえ部材４０の貫通孔４２に挿通され、ナット３２によって端子押さえ部材４０に係合されている。
【００３２】
端子固定構造１Ａにおいては、端子押さえ部材４０と電極１２との間に板状端子２２Ａを挟持することによって、ネジ３０の締付力を端子押さえ部材４０を介して、板状端子２２Ａに作用させることができる。これにより、電極１２に板状端子２２Ａを圧着させることができる。
【００３３】
［２−３］電極端子（板状端子）：
電極端子は、電極との接点を構成する端子である。本考案においては、ネジの締付け力を作用させ易くするため、板状部を有する板状端子を用いる。第１の実施形態において用いる板状端子と第２の実施形態において用いる板状端子は、前記のようにネジ挿通用の貫通孔が形成されているか否かにおいて構造が相違する。しかし、その他の点については同様に構成することができる。
【００３４】
板状端子は、良導電性の材料、例えば金属（合金を含む）で構成されているものが好ましい。例えば、銅、銀、ニッケル、金等を挙げることができる。中でも、導電性に優れるという理由から、銅および真鍮の群より選択される少なくとも１種の金属により形成されているものが好ましい。
【００３５】
板状端子は、図２Ａおよび図２Ｂに示す板状端子２２、図４Ａおよび図４Ｂに示す板状端子２２Ａのように、厚さ方向に突出する突起２６が形成された板状端子であり、電極に突起２６を圧着させるように構成されたものであることが好ましい。電極と微小接点で接続することで、ＬＥＤチップに適した微弱電流を流すことが可能となる。また、電極との接点を突起状とすることで、電極に対して板状端子を確実に接触させることができる。更に、電極に板状端子の板状部全体を圧着させるように構成した場合（即ち、面接触させた場合）と比較して、ネジの締め付け力（トルク差等）が若干不足しても緩みが生じ難く、電極との密着性を確保することができる。従って、電極との間に隙間が形成され難く、規定の電流値をコンスタントに維持することができるという利点がある。
【００３６】
突起の形状は特に限定されず、例えば円錐状の突起等であってもよいが、直径１〜５ｍｍ、Ｒ０．５〜２．５の球面状突起であることが好ましい。球面状突起は、円錐状突起等と比較して、突起形状を容易に形成することができ、突起先端が曲面形状であるため電極を傷付け難い点において好ましい。なお、「球面状突起」には、先端に凸曲面を有する突起を広く包含するものとし、半球状等の他、半楕円球状等であってもよい。
【００３７】
突起は板状端子の板状部に形成される。例えば図２Ａおよび図２Ｂに示す板状端子２２は、円環状の板状部における貫通孔２４より先端側の部分に突起２６が形成されている。一方、図４Ａおよび図４Ｂに示す板状端子２２Ａは、円盤状の板状部の略中央に突起２６が形成されている。突起の形成方法は特に限定されないが、金属板から打ち抜き加工により端子を形成する際に、突起形状を打ち出す等の方法により形成することができる。
【００３８】
突起表面には、銅、銀、ニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されていることが好ましい。電極との接点部分をこれらの金属で構成することにより、板状端子の本体が真鍮等で形成されている場合でも、良好な導電性を得ることができる。導電性に特に優れるという理由から、前記金属の中でも、ニッケルおよび金の群より選択される少なくとも１種の金属からなる金属被膜が形成されていることが更に好ましい。
【００３９】
［２−４］端子押さえ部材：
端子押さえ部材は板状端子を押え、電極に板状端子を圧着させるための部材であり、第２の実施形態に固有の部材である。端子押さえ部材の形状は板状端子を押さえる板状部を有する形状であれば特に限定されないが、例えば図５Ａおよび図５Ｂに示す端子押さえ部材４０のような略Ｌ字型の部材を用いることができる。このような略Ｌ字型の部材は板状端子を強固に固定することができるという点で好ましい。端子押さえ部材の材質は特に限定されないが、伝導性が良好であるという理由から、銅、銀、ニッケル、金等の金属で構成することが好ましい。
【００４０】
［２−５］放熱板：
放熱板は、ＬＥＤチップにおいて発生した熱を適切に放熱させるための放熱部材（ヒートシンク）である。放熱板を備えることで、ＬＥＤチップの熱劣化が抑制され、エネルギー変換効率の低下、寿命の短縮、発火事故等の不具合を有効に防止することができる。
【００４１】
放熱板の配置位置は特に限定されないが、図１に示す端子固定構造１、図３に示す端子固定構造１Ａのように、基板１０の裏面に当接するように放熱板６０が配置されていることが好ましい。放熱板６０を基板１０と当接させることで、ＬＥＤチップにおいて発生した熱を適切に放熱させることが可能となる。放熱板は樹脂系接着剤を用いて基板に接着してもよい。但し、樹脂系接着剤は熱伝導性に劣るため、接着剤を使用せず基板に当接固定することが好ましい。
【００４２】
放熱板は、図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０のように、基板１０との非重畳部に、その厚さ方向に貫通するネジ挿通用の貫通孔６２が形成されていることが好ましい。このような放熱板６０を用いると、ネジ３０を貫通孔６２に挿通させ、放熱板６０に係合させることができる。このような構造により、基板１０自体に穴開け加工等をする必要がなくなる。また、ネジ３０が剛性を有する放熱板６０に係合されることで、ネジ３０の締付力を確実に電極端子２０（板状端子２２、２２Ａ）に作用させることが可能となる。放熱板の具体的な材質等については、ＬＥＤモジュールの項で詳説する。
【００４３】
［３］ＬＥＤモジュール：
本考案は、例えば図６に示すＬＥＤモジュール５０、図１１に示すＬＥＤモジュール５０Ａのように、ＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２を搭載する基板１０と、基板１０の表面に形成され、ＬＥＤチップ２に電気的に接続された一対の電極１２と、基板１０の裏面に当接するように配置された放熱板６０と、放熱板６０に係合されたネジ３０と、を備えたＬＥＤモジュールである。そして、本考案の端子固定構造によって、電極１２に電極端子２０が固定されていることを特徴とするものである。
【００４４】
［３−１］ＬＥＤチップ：
ＬＥＤチップは、Ｐ型半導体とＮ型半導体がＰＮ接合された構造の半導体素子のチップであり、Ｐ型半導体側にアノード（陽極）を、Ｎ型半導体側にカソード（陰極）を有する。そして、アノードに対して正（＋）、カソードに対して負（−）の順電圧を加えることで発光する。その形態は特に限定されないが、例えば図７に示すＬＥＤチップ２のような表面実装型のものを好適に用いることができる。ＬＥＤチップ２は円盤状を呈し、その中央に円形の発光部４を有している。
【００４５】
［３−２］基板：
基板は、ＬＥＤチップを搭載するための支持体であり、その表面には一対の電極が形成される。基板の形態は、ＬＥＤチップを搭載し、電極を形成可能である限り、その形態は特に限定されないが、略正方形状、略矩形状等の略四角形状等を挙げることができる。例えば図７に示す基板１０は略矩形状に形成されている。なお、基板１０は、アルミニウムにより構成された表面層および裏面層が、樹脂により構成された中間層（絶縁層）によって絶縁された構造の積層基板である。
【００４６】
［３−３］電極：
電極は、ＬＥＤチップに電気的に接続される一対の導電部である。ＬＥＤチップのアノードに接続される陽極と、カソードに接続される陰極が対をなしている。本考案においては、図７に示す電極１２のように基板１０の表面に形成される。
【００４７】
電極は導電性材料により形成される。具体的な材質は特に限定されないが、例えば導電性に優れる銅、銀、ニッケル、金等の金属により形成されていることが好ましい。電極の形態は特に限定されないが、例えば図７に示す電極１２のような導電性材料の薄膜からなるパッド状電極を好適に用いることができる。図７に示す電極１２は、正方形状のパッド状電極であり、一対のパッド状電極が正方形状の基板１０の対角に配置されている。電極の形成方法も特に限定されない。例えばフォトリソグラフィー法により基板表面の電極形成部以外の部分をマスクし、基板表面の非マスク部（露出部）に真空蒸着等の手法により、導電性材料の薄膜を形成する等の方法を挙げることができる。
【００４８】
［３−４］放熱板：
放熱板は、放熱機能を発揮させるため、熱伝導性に優れるアルミニウム、アルミニウム合金およびアルミナの群より選択される少なくとも１種の材料からなるものが好ましく、熱伝導率に加えて、熱放射率、電気絶縁性に優れるアルミナ焼結体からなるものが更に好ましい。
【００４９】
アルミナ焼結体としては、下記のアルミナ焼結体（Ａ）および（Ｂ）の群より選択される少なくとも１種のアルミナ焼結体であることが好ましい。これらのアルミナ焼結体としては、本出願人が特開２０１２−５０３８２６号公報で開示した熱放射部材用セラミックス等を好適に用いることができる。従って、本明細書においては、前記公報の内容を引用することとし、以下にその概要を説明するに留める。
【００５０】
アルミナ焼結体（Ａ）は、アルミナ含有率９９．０質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜１０μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を２０〜６５個の範囲で含有してなるものであり、アルミナ含有率９９．５質量％以上、結晶粒径１〜５μｍ、結晶粒の個数３０〜５５個のものが更に好ましい。このようなアルミナ焼結体は、バイヤー法により得られたα−アルミナ粉末を用いて製造することができる。結晶粒径および結晶数は、走査型電子顕微鏡観察（ＳＥＭ）により測定した値である。
【００５１】
アルミナ焼結体（Ｂ）は、アルミナ含有率９９．５質量％以上、シリカ含有率が０．１質量％以下であり、結晶粒径が１〜５μｍで、かつ、３０×２０μｍの面積中に結晶粒を１００〜１８０個の範囲で含有してなるものであり、アルミナ含有率９９．９質量％以上、結晶粒径１〜３μｍ、結晶粒の個数１００〜１５０個のものが更に好ましい。このようなアルミナ焼結体は、ゾル−ゲル法により得られたアルミナ粉末を用いて製造することができる。
【００５２】
アルミナ焼結体（Ａ）、（Ｂ）は、放熱性能に優れ、かつ、製造ないし入手が容易であるという理由から、熱伝導率が３０〜６０Ｗ／ｍ・Ｋのものが好ましく、３３〜５０Ｗ／ｍ・Ｋのものが更に好ましく、３６〜４５Ｗ／ｍ・Ｋであることが特に好ましい。前記熱伝導率は、アルキメデス法により測定された密度、レーザーフラッシュ法に基づく熱伝導率測定装置により測定された比熱、熱拡散率から算出された値である。
【００５３】
また、アルミナ焼結体（Ａ）、（Ｂ）は、放熱性能に優れ、かつ、製造ないし入手が容易であるという理由から、熱放射率が０．９３〜０．９９のものが好ましく、０．９６〜０．９８のものが更に好ましい。前記熱放射率は、加熱板法に基づく測定器（例えば、商品名「ＨＦＴ−４０」＜安立計器社製＞）により測定された値である。
【００５４】
前記の条件を満たすアルミナ焼結体（Ａ）としては、下記表１に示すアルミナ焼結体（１）〜（５）を、前記の条件を満たすアルミナ焼結体（Ｂ）としては、下記表１に示すアルミナ焼結体（６）を挙げることができる。アルミナ焼結体（１）〜（５）は前記公報の実施例１〜５の熱放射部材用セラミックスであり、アルミナ焼結体（６）は前記公報の実施例８の熱放射部材用セラミックスである。なお、アルミナ焼結体（６）については、前記公報の図８の電子顕微鏡写真から４箇所の領域を抽出し、結晶粒の個数を計数した。その結果、結晶粒の個数は１２８、１３１、１３１、１２９であった。
【００５５】
0003183661.tif 000003
【００５６】
放熱板の形状は特に限定されないが、略正方形状、略矩形状等の略四角形状等を挙げることができる。例えば図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０は略矩形状に形成されている。厚さも特に限定されないが、ＬＥＤモジュールを小型、薄型、軽量としつつ、熱伝導性や熱放射性を発揮させるために、厚さを４〜６ｍｍとすることが好ましい。
【００５７】
放熱板は、図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０のように、少なくとも相対向する２の側面部に、後述する押さえカバーの爪部と係合し得る爪受け部６８が形成されていることが好ましい。押さえカバーの爪部と、放熱板の爪受け部とを係合させることにより、押さえカバーと放熱板の間に基板、反射体等を挟持し、固定することができる。このような構造は熱伝導性の低い樹脂系接着剤を用いることなく、基板や反射体を固定することができる。従って、放熱性能を向上させることができる点において好ましい。
【００５８】
放熱板は、図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０のように、板状端子固定用のネジを挿入するための貫通孔６２に加えて、他のネジを挿入するための貫通孔６４が形成されていてもよい。貫通孔６４が形成されていることで、ＬＥＤモジュールを他の部材（例えば照明器具の本体）にネジで固定することができる。
【００５９】
また、放熱板は、図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０のように、基板の外縁部が配置定される位置に、枠状の溝６６が形成されていることも好ましい。基板の外縁部にはダイシングの際にバリが形成されることがあり、基板表面から突出したバリが基板と放熱板６０を隙間なく当接させることを妨げる場合がある。溝６６を形成しておくことによって、溝６６にバリを収容することができ、バリが形成された基板であっても放熱板６０表面に隙間なく当接させることが可能となる。
【００６０】
［３−５］反射体：
本考案のＬＥＤモジュールは、反射体を更に備えていることが好ましい。反射体とは、ＬＥＤチップからの発光を反射させるための部材である。
【００６１】
反射体の形状はＬＥＤチップの発光部を取り囲むような形状である限り特に限定されないが、例えば図９に示す反射体７０のように、小径部７２と、小径部７２より外径が大なる大径部７４とを有し、内径がＬＥＤチップの発光部の外径と同等以上である異径円筒状を呈するものが好ましい。このような形状とすれば、図６に示すＬＥＤモジュール５０、図１１に示すＬＥＤモジュール５０Ａのように、反射体７０の小径部７２を上側に、大径部７４を下側に位置させることで、ＬＥＤチップ２の発光部４を取り囲むように、基板１０に対して固定することができる。
【００６２】
反射体の材質は特に限定されないが、少なくともその内周面７６が反射性材料によって構成されていることが好ましく、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の反射性材料から構成されていることが好ましい。金属としては、アルミニウム等を、セラミックとしては、高純度アルミナ等を好適に用いることができる。勿論、反射体７０全体がこれらの反射性材料によって構成されていてもよい。
【００６３】
そして、照明としての機能を発揮させるため、反射性材料の測定波長４００〜１０００ｎｍにおける反射率が８０％以上であることが好ましい。前記条件を満たすためには、反射体がアルミナ焼結体から構成されていることが好ましく、前記アルミナ焼結体が、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体であることが好ましい。このような条件を満たすアルミナ焼結体としては、高純度アルミナ焼結体「Ｎ−９０００Ｔ」（西村陶業社製）等を挙げることができる。
【００６４】
［３−６］押さえカバー：
本考案のＬＥＤモジュールは、押さえカバーを更に備えていることが好ましい。押さえカバーは反射体を基板に対して固定し、更には基板を放熱板に対して固定するための部材である。
【００６５】
押さえカバーは、図１０Ａ〜図１０Ｅに示す押さえカバー８０、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す押さえカバー８０Ａのように、１の上面部８２と、４の側面部８４からなる略箱状を呈し、上面部８２には反射体の小径部を嵌挿させ得る開口部８６が形成されていることが好ましい。押さえカバー８０、８０Ａは、上面部８２を上側に、側面部８４を下側に位置させ、上面部８２の開口部８６に、反射体の小径部を嵌挿させることで、反射体を基板に対して固定することができる。
【００６６】
押さえカバーは、図１０Ａ〜図１０Ｅに示す押さえカバー８０、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す押さえカバー８０Ａのように、少なくとも相対向する２の側面部に爪部８８が形成されていることが好ましい。押さえカバーの爪部と、放熱板の爪受け部とを係合させることにより、押さえカバーと放熱板の間に基板、反射体等を挟持し、固定することができる。
【００６７】
図１０Ａ〜図１０Ｅに示す押さえカバー８０と、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す押さえカバー８０Ａは、側面部８４に形成される切欠部８１の形状が異なる。図１０Ａ〜図１０Ｅに示す押さえカバー８０は、図１に示す端子固定構造１に適用するものであり、コード２８を外部に引き出すために切欠部８１は略半円状に形成されている。一方、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す押さえカバー８０Ａは、略Ｌ字型の端子押さえ部材４０が接触しないように側面部８４が２面に渡って切欠部８１が形成されている。
【００６８】
前記押さえカバーは、樹脂、金属およびセラミックの群より選択される少なくとも１種の材料により構成されていることが好ましい。樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を、金属としては、アルミニウム等を、セラミックとしては、高純度アルミナ等を好適に用いることができる。但し、樹脂はＬＥＤから発せられる紫外線により劣化するおそれがあるため、セラミックにより構成されていることが好ましい。
【００６９】
セラミックの種類は特に限定されないが、押さえカバーは、アルミナ焼結体から構成されており、そのアルミナ焼結体は、アルミナ含有率９９．９８質量％以上、結晶粒径が１〜３μｍ、比重が３．９３〜３．９７であり、かつ、表面粗さがＲａ０．１〜０．７のアルミナ焼結体であることが好ましい。即ち、反射体と同様の材質で構成することが好ましい。
【実施例】
【００７０】
以下、本考案を実施例により更に具体的に説明する。但し、本考案は下記の実施例に限定されず、その考案特定事項を有する全ての対象を含むものである。
【００７１】
（実施例１）
図１に示す端子固定構造１を作製した。ＬＥＤチップは、図７に示すＬＥＤチップ２と同じ構造とした。ＬＥＤチップ２は発光部４の外径が１４．２ｍｍΦであった。ＬＥＤチップ２としては、定格１３Ｗクラス、最大定格が下記表２に示す値のものを用いた。
【００７２】
0003183661.tif 000004
【００７３】
基板は、図７に示す基板１０と同じ構造とした。基板１０は、１７．５ｍｍ×２３．０ｍｍの矩形状で、厚さが１．４ｍｍのものであった。基板１０は、アルミニウムにより構成された表面層および裏面層が、樹脂により構成された中間層（絶縁層）によって絶縁された構造の積層基板であった。
【００７４】
電極は、図７に示す電極１２と同じ構造とした。電極１２は、正方形状のパッド状電極とし、一対のパッド状電極を矩形状の基板１０の対角に配置した。電極１２は金により形成した。
【００７５】
放熱板は、図８Ａ〜図８Ｃに示す放熱板６０と同じ構造とした。放熱板６０は、４６ｍｍ×３０ｍｍの略矩形状で厚さが６ｍｍのものとした。貫通孔６２、６４は、内径３．５ｍｍΦとした。溝６６は幅１ｍｍ、最大深さ１ｍｍの断面円弧状の溝を外径２０ｍｍ×２０ｍｍの枠状に形成した。材質は表１に示すアルミナ焼結体１とした。
【００７６】
電極端子は、図２Ａおよび図２Ｂに示す板状端子２２と同じ構造とした。円環部は外径８．４ｍｍΦ、貫通孔２４の内径３．７ｍｍΦに形成した。突起２６は直径４ｍｍ、Ｒ２．０の球面状突起とした。材質は銅製とした。この板状端子２２は、図１に示すようにネジ３０およびナット３２により電極１２に圧着させた。
【００７７】
（実施例２）
図３に示す端子固定構造１Ａを作製した。ＬＥＤチップ、基板、電極、放熱板については、実施例１と同じものを使用した。
【００７８】
電極端子は、図４Ａおよび図４Ｂに示す板状端子２２Ａと同じ構造とした。円盤部は外径８．４ｍｍΦに形成した。突起２６は直径４ｍｍ、Ｒ２．０の球面状突起とした。材質は銅製とした。
【００７９】
端子押さえ部材は、図５Ａおよび図５Ｂに示す端子押さえ部材４０と同じ構造とした。上面部は幅６ｍｍ、長さ１１ｍｍの矩形状を基本形状とし、先端側の一角を１辺２ｍｍの二等辺三角形状に切除した。先端から７ｍｍ、末端から４ｍｍの位置に、内径３．７ｍｍΦの貫通孔４２を形成した。側面部は高さ２．６ｍｍとした。厚さ０．８ｍｍの板状体で構成した。材質は真鍮にニッケルメッキを施したものとした。
【００８０】
板状端子２２Ａは、図３に示すようにネジ３０、ナット３２および端子押さえ部材４０により電極１２に圧着させた。
【００８１】
（評価結果）
実施例１および２の端子固定構造については、表２に示す最大定格で作動させることによりＬＥＤを点灯させた。その結果、実施例１、２のいずれの端子固定構造を用いた場合にも、ＬＥＤは正常に点灯し、良好な結果を示した。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本考案の端子固定構造およびＬＥＤモジュールは、近年、急速に普及しつつあるＬＥＤを発光素子とする照明器具や照明モジュールの製造に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１、１Ａ：端子固定構造、２：ＬＥＤチップ、４：発光部、１０：基板、１２：電極、２０：電極端子、２１：芯線、２２、２２Ａ：板状端子、２４：貫通孔、２６：突起、２８：コード、３０：ネジ、３２：ナット、４０：端子押さえ部材、４２：貫通孔、５０、５０Ａ：ＬＥＤモジュール、６０：放熱板、６２、６４：貫通孔、６６：溝、６８：爪受け部、７０：反射体、７２：小径部、７４：大径部、７６：内周面、８０、８０Ａ：押さえカバー、８１：切欠部、８２：上面部、８４：側面部、８６：開口部、８８：爪部、１０２：ＬＥＤチップ、１０４：発光部、１１０：基板、１１２：電極、１２１：芯線、１２８：コード、１３４：半田、１５０：ＬＥＤモジュール。
【図１】
0003183661.tif 000005
【図２Ａ】
0003183661.tif 000006
【図２Ｂ】
0003183661.tif 000007
【図３】
0003183661.tif 000008
【図４Ａ】
0003183661.tif 000009
【図４Ｂ】
0003183661.tif 000010
【図５Ａ】
0003183661.tif 000011
【図５Ｂ】
0003183661.tif 000012
【図６】
0003183661.tif 000013
【図７】
0003183661.tif 000014
【図８Ａ】
0003183661.tif 000015
【図８Ｂ】
0003183661.tif 000016
【図８Ｃ】
0003183661.tif 000017
【図９】
0003183661.tif 000018
【図１０Ａ】
0003183661.tif 000019
【図１０Ｂ】
0003183661.tif 000020
【図１０Ｃ】
0003183661.tif 000021
【図１０Ｄ】
0003183661.tif 000022
【図１０Ｅ】
0003183661.tif 000023
【図１１】
0003183661.tif 000024
【図１２Ａ】
0003183661.tif 000025
【図１２Ｂ】
0003183661.tif 000026
【図１３Ａ】
0003183661.tif 000027
【図１３Ｂ】
0003183661.tif 000028