(57)【要約】【課題】ＬＥＤモジュールの薄型化を可能にし、物理的な衝撃による回路部品の破損、脱落などの不具合を防止することである。【解決手段】配線基板１に回路部品５を配設する第２の凹部１ｅを設けている。この第２の凹部１ｅは、回路部品５を配設した場合に回路部品５の頂部５ａが配線基板１の表面１ｆよりも沈んだ状態となっている。すなわち、回路部品５の頂部５ａは、配線基板の表面１ｆから突出しないようになっている。第２の凹部１ｅの形状は、凹部１ａと同様であって、平面視において円形状であり、平面状の回路部品５の配設面１ｇを有しており、配設面１ｇから第２の凹部１ｅの開口部に向かって次第に広がるように形成されている。【選択図】　　　　図１
2004119631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを配設する配設面とＬＥＤチップから放射される光の反射面とを形成して成る凹部及び凹部の形状に対応するように形成された配線パターンとを備える配線基板と、この配線基板に配設されてＬＥＤチップに接続される回路部品とを備えるＬＥＤモジュールにおいて、前記配線基板は、回路部品を配設するもので、回路部品の頂部が配線基板の表面よりも沈んだ状態にある第２の凹部を設けたことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
前記回路部品は、白色の封止部材により封止されていること特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記配線基板は、配線パターンが配設される溝部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記配線パターンは、白色の封止部材により封止されていること特徴とする請求項３記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記配線パターンは、溝部おいて絶縁状態でもって交差することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
前記配線基板は、溝部の両側に第２の溝部を設けてなることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記第２の凹部は、表裏面において凹部の反対側に設けたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを配設する配設面とＬＥＤチップから放射される光の反射面とを形成して成る凹部及び凹部の形状に対応するように形成された配線パターンとを備える配線基板と、この配線基板に配設されてＬＥＤチップに接続される回路部品とを備えるＬＥＤモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＬＥＤモジュールとして、本願出願人は、特開２００１−３３８５０５を提案している。このものは、配線基板と、配線基板の一の面上に配置される複数の発光体素子（本願ではＬＥＤチップに相当）と、複数の孔を有しこれら複数の孔に複数の発光体素子がそれぞれ収まるように配線基板の一の面上に配置される枠体とを設けている。そして、枠体の孔と孔の間に配線基板の一の面に向けて開口する収納室を形成し、この収納室における配線基板の配線パターンに回路部品を接続して設けている。このようにすることにより、配線基板に回路部品を搭載しても回路部品により光の反射や吸収が生じない。また、枠体に収納室を設けているので、発光体素子の高密度実装が可能になる。
【０００３】
また、上記従来例においては、回路部品が枠体に収納されるので表面に露出しない。これにより、物理的な衝撃（たとえば、ＬＥＤモジュール取り扱い時に、ＬＥＤモジュールの箱体である器具との機械的な接触が発生するケース）による回路部品の破損、脱落などの不具合を防止できるという効果も期待できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３８５０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、枠体内に回路部品を収納するだけの空間を取る必要があるので枠体の厚みが厚くなり、結果的にＬＥＤモジュールの厚みが厚くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤモジュールの薄型化を可能にし、物理的な衝撃による回路部品の破損、脱落などの不具合を防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを配設する配設面とＬＥＤチップから放射される光の反射面とを形成して成る凹部及び凹部の形状に対応するように形成された配線パターンとを備える配線基板と、この配線基板に配設されてＬＥＤチップに接続される回路部品とを備えるＬＥＤモジュールにおいて、前記配線基板は、回路部品を配設するもので、回路部品の頂部が配線基板の表面よりも沈んだ状態にある第２の凹部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記回路部品は、白色の封止部材により封止されていること特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、前記配線基板は、配線パターンが配設される溝部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３において、前記配線パターンは、白色の封止部材により封止されていること特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項３又は請求項４において、前記配線パターンは、溝部おいて絶縁状態でもって交差することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５において、前記配線基板は、溝部の両側に第２の溝部を設けてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１において、前記第２の凹部は、表裏面において凹部の反対側に設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を、図１に基づいて説明する。
図１は、第１の実施形態のＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）である。配線基板１は、平面視において円形の凹部１ａを有している。この凹部１ａは、ＬＥＤチップ３を配設する平面状の配設面１ｂと、配設面１ｂから凹部１ａの開口部に向かって次第に広がるように形成されるＬＥＤチップから放射される光の反射面１ｃとで構成される。この例では、配設面１ｂの直径を０．７ｍｍ、反射面１ｃの径が最大となる部分の直径を１．１ｍｍ、凹部１ａの高さを０．６ｍｍ程度としている。また、配線基板１の厚みは１．６ｍｍである。また、配線基板１は、白色の液晶ポリマー系の樹脂を用いて型成形で成形されるものであり、後述のＬＥＤチップ３から放射された光を効率よく反射させるため、たとえば白色のものを用いる。なお、本実施形態の重要部については後述する。
【００１５】
２は配線パターンであり、この配線パターン２は、凹部１ａの配設面１ｂの周縁から配線基板１の表面１ｆにかけて凹部１ａの形状に対応するように連続的に施されている。そして、配設面１ｂにはＬＥＤチップ３が配設され、金ワイヤー４によってＬＥＤチップ３と配線パターン２は電気的に接続されている。ここで、ＬＥＤチップ３は平面視において１辺が０．３ｍｍの略正方形の形状をなしている。さらに、凹部１ａには透明な樹脂１３が充填されている。この透明な樹脂１３には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などを用いる。
【００１６】
そして重要なことは、配線基板１に回路部品５を配設する第２の凹部１ｅを設けたことである。この第２の凹部１ｅは、回路部品５を配設した場合に回路部品５の頂部５ａが配線基板１の表面１ｆよりも沈んだ状態となっている。すなわち、回路部品５の頂部５ａは、配線基板の表面１ｆから突出しないようになっているのである。第２の凹部１ｅの形状は、凹部１ａと同様であって、平面視において円形状であり、平面状の回路部品５の配設面１ｇを有しており、配設面１ｇから第２の凹部１ｅの開口部に向かって次第に広がるように形成されている。この例では、配設面１ｇの直径を０．３ｍｍ、第２の凹部１ｅの開口部で径が最大となる部分の直径を０．５ｍｍ、凹部１ａの高さを０．３ｍｍ程度としている。この第２の凹部１ｅには、配線パターン２が凹部１ａから配線基板１の表面を介して連続的に第２の凹部１ｅの配設面１ｇにまで施されている。そして配線パターン２は、第２の凹部１ｅの配設面１ｇにおいて所定の隙間を設け、さらに第２の凹部１ｅの配設面１ｇから配線基板１の表面１ｆにかけて連続的に施されている。第２の凹部１ｅの配設面に配設される配線パターン２には回路部品５であるチップ抵抗が電気的に接続されている。さらにこの第２の凹部１ｅには、白色の封止部材である白色の樹脂８を充填している。
【００１７】
本実施形態における回路構成を図２に示す。複数のＬＥＤチップ３は、回路部品５であるチップ抵抗及び直流電源１４に直列に接続されている。このような構成において、直流電源１４の電源を投入すると、ＬＥＤチップ３には数十から数百ｍＡの電流が流れて発光する。
【００１８】
このものにおいては、前述のように配線基板１が回路部品５を配設する第２の凹部１ｅを有しており、回路部品５を配設した場合に回路部品５の頂部５ａが配線基板の表面１ｆよりも沈んだ状態にあるので、回路部品５の頂部５ａは、配線基板１の表面１ｆから突出しない。これにより、配線基板１の外部からの物理的な衝撃による回路部品５の破損、脱落といった不具合を防止することができる。また従来例の後者のように枠体を設けないので、配線基板１の薄型化も可能である。
（第２の実施形態）
つぎに第２の実施形態を、図３に基づいて説明する。図３は第２の実施形態ＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）、平面図（ａ）のＹ−Ｙ’における断面図（ｃ）である。
【００１９】
図３に示すＬＥＤモジュールは、配線基板１に溝部１ｉを有し、溝部１ｉの底部に配線パターン２が配設され、白色の樹脂８が充填されている以外は、第１の実施形態のＬＥＤモジュールと同じである。すなわち、配線基板１の配線パターン２が配設されている部分に、断面図（ｃ）において、断面が台形状であり、凹部１ａ及び第２の凹部１ｅを貫通するように溝部１ｉを形成している。この溝部１ｉの底面には、配線パターン２を配設している。さらに、溝部１ｉには、白色の封止部材である白色の樹脂８たとえばシリコーン樹脂を充填している。
【００２０】
このものは、実施形態１の効果に加え、配線基板１の表面１ｆに配線パターン２が露出することがないので、外部からの物理的な衝撃により配線パターン２が傷つくことを防ぐことができる。また、溝部１ｉに白色の樹脂を充填したため、配線パターンが白色の樹脂に覆われ、配線基板１を形成する液晶ポリマー系の樹脂と同色となるので外観上好ましい。また、配線基板１に配光用レンズ（図示はしない）を取りつけた場合には、ＬＥＤチップ３から放射された光が、配光用レンズにより一部反射され、再び白色の樹脂８反射されるので、白色の樹脂８が無い場合に比して、ＬＥＤモジュールの発光効率を向上させることができる。
（第３の実施形態）
つぎに、本発明の第３の実施形態を、図４に基づいて説明する。
図４は第３の実施形態のＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）、平面図（ａ）のＹ−Ｙ’における断面図（ｃ）である。図４に示すＬＥＤモジュールは、溝部１ｉに交差する第２の溝部１ｊとジャンパー部品９で接続される配線パターン１１を設けている以外は第２の実施形態のＬＥＤモジュールと同じである。
【００２１】
ここで、第２の溝部１ｊは、平面視で略長方形をなしており、溝部１ｉの上部に所定の深さを持って形成されている。そして、配線パターン１１が第２の溝部１ｊの形状に沿うように溝部１ｉの開口部分から配線基板１の表面１ｆにかけて連続的に形成されている。配線パターン１１は溝部１ｉの開口部分において、所定の隙間を設けて分離されており、この部分はジャンパー部品９でもって電気的に接続されている。さらに、第２の溝部１ｊには、白色の封止部材である白色の樹脂８が充填されている。
【００２２】
以上のようにしたので、実施形態１、２の効果に加え、配線パターン２と交差する配線パターン１１を設けた場合においても、配線パターン２と配線パターン１１の間の十分な絶縁を確保することができる。
（第４の実施形態）
つぎに、本発明の第４の実施形態を、図５に基づいて説明する。
図５は第４の実施形態ＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）である。
図５に示すＬＥＤモジュールは、第１の実施形態において、回路部品５が配設される第２の凹部１ｅを、表裏面において凹部１ａの反対側に設けている。すなわち、配線基板１の裏面１ｆすなわちＬＥＤチップ３が配設される面（表面１ｆ）と対向する面に設けられている点が異なる。
【００２３】
このものにおいては、配線基板１の裏面１ｋに第２の凹部１ｅを形成し、第２の凹部１ｅの配設面１ｇから表面１ｆに貫通するスルーホール１５が形成されている。第２の凹部１ｅはその配設面１ｇに配線パターン２を有しており、配線パターン２はスルーホール１５を介して表面１ｆに配設された配線パターン２に電気的に接続されている。
【００２４】
以上のようにしたので、配線基板１の裏面１ｋから回路部品５が突出しないように実装することが可能となる。これにより、外部からの物理的な衝撃による、回路部品５の破損、脱落といった不具合を防止することができる。また、配線基板１の裏面１ｋに第２の凹部１ｅを形成して回路部品５を配設するので、前述のように配線基板１に配光用レンズ（図示はしない）を取りつけた場合においても、回路部品５による反射率の低下がないので、白色の樹脂８を用いる必要が無い。
【００２５】
なお、以上の実施形態においては、回路部品５、配線パターン２及び１１を封止するため白色の樹脂を用いたが、反射率の高いものであればよい。また、回路部品５としてチップ抵抗を用いたが、トランジスタ等他の回路部品であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを配設する配設面とＬＥＤチップから放射される光の反射面とを形成して成る凹部及び凹部の形状に対応するように形成された配線パターンとを備える配線基板と、この配線基板に配設されてＬＥＤチップに接続される回路部品とを備えるＬＥＤモジュールにおいて、前記配線基板は、回路部品を配設するもので、回路部品の頂部が配線基板の表面よりも沈んだ状態にある第２の凹部を設けるようにしたので、従来例に示したような枠体を設けなくとも回路部品が配線基板の表面から突出しなくなり、配線基板の外部からの物理的な衝撃による回路部品の破損、脱落といった不具合を防止することができる。また、枠体を設けないので、ＬＥＤモジュールを薄くすることもできる。
【００２７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記回路部品は、白色の封止部材により封止するようにしたので、請求項１の効果に加え、回路部品は白色の樹脂に覆われ、配線基板を形成する液晶ポリマー系の樹脂と同色となるので外観上好ましい。
【００２８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、前記配線基板は、配線パターンが配設される溝部を有するようにしたので、請求項１又は請求項２の効果に加え、外部からの物理的な衝撃により配線パターンが傷つくことを防ぐことができる。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項３において、前記配線パターンは、白色の封止部材により封止するようにしたので、請求項３の効果に加え、配線パターンは白色の樹脂に覆われ、配線基板を形成する液晶ポリマー系の樹脂と同色となるので外観上好ましい。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項３又は請求項４において、前記配線パターンは、溝部おいて絶縁状態でもって交差するようにしたので、請求項１乃至請求項４のいずれかの効果に加え、交差する配線パターンの十分な絶縁を確保することができる。
【００３１】
請求項６に係る発明は、請求項５において、前記配線基板は、溝部の両側に第２の溝部を設けるようにしたので、請求項５の効果に加え、配線基板の表面に配線パターンが露出することが無く、外部からの物理的な衝撃により配線パターンが傷つくことを防ぐことができる。
【００３２】
請求項７に係る発明は、請求項１において、前記第２の凹部は、表裏面において凹部の反対側に設けるようにしたので、請求項１の効果に加え、外部からの物理的な衝撃による、回路部品５の破損、脱落といった不具合を防止することができる上、配線基板に配光用レンズを取りつけた場合においても、回路部品による反射率の低下がないので、白色の樹脂を用いる必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態での回路構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態ＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）、平面図（ａ）のＹ−Ｙ’における断面図（ｃ）である。
【図４】第３の実施形態のＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）、平面図（ａ）のＹ−Ｙ’における断面図（ｃ）である。
【図５】第４の実施形態ＬＥＤモジュールを示すもので、平面図（ａ）、平面図（ａ）のＸ−Ｘ’における断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１　　配線基板
１ａ　凹部
１ｂ　配設面
１ｃ　反射面
１ｅ　第２の凹部
１ｆ　表面
１ｇ　配設面
１ｉ　溝部
１ｊ　第２の溝部
１ｋ　裏面
２　　配線パターン
２ａ　配線パターン
３　　ＬＥＤチップ
４　　金ワイヤー
５　　回路部品
５ａ　頂部
７　　底部
８　　白色の樹脂
９　　ジャンパー部品
１１　配線パターン
１３　透明な樹脂
【図１】
2004119631.tif 000003
【図２】
2004119631.tif 000004
【図３】
2004119631.tif 000005
【図４】
2004119631.tif 000006
【図５】
2004119631.tif 000007