(57)【要約】【課題】  面実装構造を有するＬＥＤチップおよび電子部品をプリント配線基板に実装し、そのプリント配線基板を通して熱を外部に放熱するためには熱伝導性に優れたアルミニウム基板を使用し、ヒートシンクに放熱する技術が一般的である。しかしながら、アルミニウム基板は開発費用および基板の価格も高いという欠点があった。そのためにＬＥＤチップの信頼性を確保し、より効率良い放熱技術が求められている。【解決手段】  本発明の主な特徴はアルミニウム基板に代わり一般的なガラスエポキシ基板を使用して、ヒートシンクには両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を設けて、さらに効率良く放熱を行うためにプリント配線基板にＬＥＤチップ背面に設けられた放熱金属面と同等な大きさの貫通穴を空けて、ヒートシンクには同等形状の突起部を設け直接、または同等形状の別の熱伝導性に優れた金属板を介してＬＥＤチップの背面の放熱金属面に接触させて発熱をヒートシンクに伝導するための改善された放熱構造を提供する。【選択図】図１
2013041801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面にＬＥＤチップと電子部品とを実装し、他の面に電子部品を実装可能とした両面プリント配線基板と、ＬＥＤチップから発生する熱を放熱するためのヒートシンクとからなり、ヒートシンクには両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を設けてプリント配線基板を直接取り付ける構造とし、ＬＥＤチップは両端に２個の電極端子と背面に放熱金属面とを同一平面上に有する表面実装部品で、プリント配線基板に該２個の電極端子を直接ハンダ付けし、さらにプリント配線基板にはＬＥＤチップの該放熱金属面と対応する位置に同等の寸法の貫通穴を設け、貫通穴を通して同等形状の突起部を有するヒートシンクを該放熱金属面に直接接触させたことを特徴とするＬＥＤ照明モジュール。
【請求項２】
片面にＬＥＤチップと電子部品とを実装可能とした両面プリント配線基板と、ＬＥＤチップから発生する熱を放熱するためのヒートシンクとからなり、プリント配線基板をヒートシンクに密着して直接取り付ける構造とし、ＬＥＤチップは両端に２個の電極端子と背面に放熱金属面とを同一平面上に有する表面実装部品で、プリント配線基板に該２個の電極端子を直接ハンダ付けし、さらにプリント配線基板にはＬＥＤチップの該放熱金属面と対応する位置に同等の寸法の貫通穴を設け、貫通穴を通して同等形状の突起部を有するヒートシンクを該放熱金属面に直接接触させたことを特徴とするＬＥＤ照明モジュール。
【請求項３】
前記プリント配線基板は片面プリント配線基板からなることを特徴とする「請求項２」記載のＬＥＤ照明モジュール。
【請求項４】
ＬＥＤチップ背面の放熱金属面に直接接触するヒートシンクの突起部はプリント配線基板に設けられた貫通穴と同等形状の突起部分のみプリント配線基板の厚さ分だけ別の熱伝導金属板で構成し、ＬＥＤチップの該放熱金属面とプリント配線基板の裏面に平行なヒートシンクの一面とを該熱伝導金属板を介して接触させたことを特徴とする「請求項１」、「請求項２」、「請求項３」のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明モジュール。
【請求項５】
ＬＥＤチップ背面の放熱金属面に直接接触するヒートシンクの突起部はプリント配線基板に設けられた貫通穴と同等形状の突起部分のみプリント配線基板の厚さ分以上の長さを有する別の熱伝導金属棒で構成し、ＬＥＤチップの該放熱金属面とヒートシンクの一面とを該熱伝導金属棒を介して接触させたことを特徴とする「請求項１」、「請求項２」、「請求項３」のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明モジュール。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はＬＥＤチップを使った照明装置に使用するＬＥＤ照明モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、照明装置として白熱電灯に比べ省エネルギーの観点から消費電力および発熱の少ない蛍光灯（冷陰極管）が白熱電灯に代わり家庭用から事務所、店舗などで幅広く使われて来た。最近、更に省エネルギーの点で優れ、輝度の高いＬＥＤチップの開発に伴いＬＥＤ照明に熱い視線が注がれ、環境意識の高まりからその需要が増加しつつある。現時点ではＬＥＤ照明装置の価格は高い状況であるが、需要の増加に伴い早急な価格低減が可能となり急速な普及が図られるものと考えられる。【０００３】  ＬＥＤチップの点灯方式にはＤＣタイプのものとＡＣタイプのものがあり、それぞれに一長一短がある。今までの主流はＤＣタイプで、豊富な種類のＬＥＤチップを選択可能であるが、直流電圧で発光するため商用電源で使用する場合には交流電圧から整流回路を通して直流電圧を発生させ、その直流電圧を印加するために整流回路とその実装スペースが必要である。更にＬＥＤ照明装置の信頼性はＬＥＤチップの寿命が非常に長い反面、整流回路の短い寿命によって影響を受けていた。【０００４】  それと比べＡＣタイプはＡＣダイレクト点灯方式により電流制限抵抗以外の電子部品は不要となりＬＥＤチップ自体の寿命がほぼ照明装置の寿命となり、より信頼性の高い照明装置を提供することが可能となった。ＡＣタイプはＬＥＤチップに外部抵抗を通して交流電圧が直接印加され、ＬＥＤチップ内の正極電圧で発光するチップと負極電圧で発光するチップが一体化された集積度の高いＬＥＤチップとなっている。そのため交流電圧から整流回路を通して直流電圧を発生する整流回路とその実装スペースが不要で照明装置として小型化が容易となり、更に照明装置の寿命もＬＥＤチップ同等の高い寿命が期待されている。【０００５】  その反面、ＬＥＤチップの高集積度の影響によりチップで発生する熱を効率良く放熱することが必要なため放熱に必要な大きさのヒートシンクが必須となり、直接その装置信頼性に大きく係わることから放熱技術が重要な役割を担っている。【０００６】  ＤＣタイプ、ＡＣタイプのいずれにしろ、ＬＥＤ照明装置から出る光の中には赤外線の量が従来の白熱灯や蛍光灯と比べて非常に少ないためクールな照明となっているが、現在の発光効率でもＬＥＤで消費される電力の約７割は熱となって放熱されるのが現状である。そのため、半導体であるＬＥＤでは温度が上昇すると発光効率や寿命が低下するなどの弊害が生じるためＬＥＤを高密度で実装するＬＥＤ照明モジュールでは効率良い放熱構造が非常に重要となっている。【０００７】  面実装構造を有するＬＥＤチップをプリント配線基板に実装し、そのプリント配線基板の熱を外部に放熱するためには、熱伝導性に優れたアルミニウム基材を使ったプリント配線基板を使用し、その熱をヒートシンクで放熱する技術が一般的である。しかしながら、アルミニウム基板は開発費用も高く、基板の価格も高いという欠点があった。そのためにＬＥＤチップの信頼性を確保し、より効率良い放熱技術が求められている。【０００８】  「特許文献１」は、ＬＥＤチップを使った照明装置についてプリント配線基板（金属ベースプリント配線基板またはガラスエポキシ基板）に複数のＬＥＤチップを実装し、プリント配線基板���背面に熱伝導性に優れたセラミック基材を密着させた構造とすることにより放熱性の経時的な低下を抑え、器具ごとのばらつきを低減できる方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】  特開２０１１−９６４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  本発明は係るＬＥＤチップから発生する熱を如何にして効率良くヒートシンクに導くかといった放熱技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明の主な特徴はアルミニウム基材を使ったプリント配線基板（以下アルミニウム基板と記す）に代わり一般的なガラスエポキシ樹脂の基材を使ったＦＲ４、高放熱ＳＥＭ３などのプリント配線基板（以下ガラスエポキシ基板と記す）を使用して、ヒートシンクには両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を設けて、さらに効率良く放熱を行うためにプリント配線基板にＬＥＤチップ背面に設けられた放熱金属面と同等な大きさの貫通穴を空けて、その部分に同等形状の突起部をヒートシンクに設けＬＥＤチップの背面の放熱金属面に直接接触させて発熱をヒートシンクに伝導するための改善された放熱構造を提供することにある。【００１２】  ＬＥＤチップの背面の放熱金属面と接触するヒートシンク突起部は直接接触となっているが、僅かな隙間でも生じると放熱抵抗が高くなることを防ぐために、接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えている。この技術は既にパソコン基板に搭載されているＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）にヒートシンクを取り付ける際に放熱シリコングリースを薄く塗布することにより熱抵抗を低くすることは公知の事実で、既に実績のある技術である。【００１３】  また、本発明のもう一つの特徴はプリント配線基板に空けられた貫通穴にヒートシンクの突起部をＬＥＤチップの背面の放熱金属面に直接接触させる代わりに、プリント配線基板に空けた貫通穴と同等の大きさと厚さを有する別の熱伝導金属板を貫通穴に勘合させ、ＬＥＤチップの背面の該放熱金属面と、プリント配線基板裏面に平行なヒートシンクの一面とを該熱伝導金属板を介して接触させて放熱する構造となっている。【００１４】  金属板は熱伝導性の高い銅などの金属で製作することが望ましく、熱伝導性を高めるためにＬＥＤチップの背面の放熱金属面と熱伝導金属板、熱伝導金属板とヒートシンクの接触面には接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えることは、既に記述の通りである。【００１５】  更に、本発明のもう一つの特徴はヒートシンクの構造を自由に設計できる点にある。例えば、該熱伝導金属板を棒状にして主たるヒートシンクまでの距離を離して設置する構造や、棒状の金属を自由方向に曲げて主たるヒートシンクに熱を導く構造とすることも可能となる。その際にＬＥＤチップ背面の放熱金属面とヒートシンクの設置距離が離れ過ぎないよう設計に考慮することは云うまでもない。
【発明の効果】
【００１６】  アルミニウム基板を使用した場合、表面銅箔の熱はスルーホールおよび絶縁層であるエポキシ樹脂やプリプレグ材を介してアルミ基材に熱伝導されるが、一般的なガラスエポキシ基板を使用して、ヒートシンクには両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を設けた場合でも、本発明ではＬＥＤの背面の放熱金属面にヒートシンクを直接接触が可能となるため高い熱伝導性を期待できる。その結果、高価なアルミニウム基板を使用しないで一般的なガラスエポキシ基板を使用できるため基板のコスト削減に効果を発揮すると共に、効率良い放熱を行うことが可能である。【００１７】  また、本発明に示されるＬＥＤチップと電子部品とを片面に実装し、複数のＬＥＤチップを近接させて搭載する場合にもヒートシンクに複数の突起部を設ける必要が無く、プリント配線基板に空けた貫通穴それぞれに複数の該熱伝導金属板を勘合させることにより、プリント配線基板に接触するヒートシンクの表面は平坦構造で良いためヒートシンクの構造が単純となりコスト削減に効果を発揮する。【００１８】  該熱伝導金属板の形状はＬＥＤの背面の放熱金属面と同等形状で同等寸法以上であることが望ましいが、プリント配線基板の貫通穴と該熱伝導金属板の形状と寸法が一致していれば、三角形でも多角形でも構わない。本実施例では加工性を考慮して円形としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  「図１」は本発明の特徴となる第１の実施例に係わるＬＥＤ照明モジュールの図面（正面図、平面図）である。
【図２】  「図２」は本発明の第１の実施例に係わるＬＥＤ照明モジュールの放熱構造を示す平面図、および断面図である。
【図３】  「図３」は本発明の特徴となる第２の実施例に係わるＬＥＤ照明モジュールの図面（正面図、平面図）である。
【図４】  「図４」は本発明の第２の実施例に係わるＬＥＤ照明モジュールの放熱構造を示す平面図、および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】  本発明のＬＥＤ照明モジュールについて、第１および第２の実施例に係わる２つの実施形態を示す。
【実施例１】
【００２１】  本発明の第１の実施例について以下に記述する。「図１」は本発明のＬＥＤ照明装置に組み込んで使用するＬＥＤ照明モジュールの主たる構造を示す図面である。「図１」は該ＬＥＤ照明モジュールの特徴を示す平面図、および正面図から成り、「図２」は該ＬＥＤ照明モジュールの特徴を示す平面図、およびその断面図から成っている。「図１」と「図２」に於いて同じ符号を付与されたものは、同じ構成要素を示している。【００２２】  「図１」はＬＥＤチップ１、プリント配線基板２、円形ヒートシンク３から成り、それぞれの部品は組み立て前の分解図となっており、左右に移動して中心位置を合わせた状態で組み立てられる。【００２３】  ＬＥＤチップ１は表面実装部品でその中央に電子的な発光部１１が有り、その両端に電圧を印加するための一対の電極端子１３および電極端子１４とそれぞれ内部でボンディング線により接続されている。【００２４】  発光部１１の表面はドーム型のシリコン樹脂カバー１２で保護されており、該発光部１１からの光には赤外線を殆んど含んでいないため、該シリコン樹脂カバー１２は熱くなることは無い。逆に発光部１１で発生する熱を逃がすために、ＬＥＤチップ１の背面に放熱金属面１５を設けている。【００２５】  通常、ＬＥＤチップ１は熱伝導性の高いアルミニウム基板に搭載し、一対の電極端子１３および電極端子１４をアルミニウム基板上のプリント配線パターンにハンダ付けすると共に、該放熱金属面１５も放熱パターンに直接ハンダ付けする構成となっている。【００２６】  しかしながら、本発明の特徴を示す「図１」ではＬＥＤチップ１を実装するプリント配線基板２は通常のガラスエポキシ基板で構成し、一対の電極端子１３および電極端子１４のみを該基板上のプリント配線パターンにハンダ付けしている。【００２７】  プリント配線基板２には搭載するＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と対応する位置に同等の大きさの貫通穴２１を空けている。この貫通穴２１から後述の円形ヒートシンク３に直接放熱する構造により効率良い放熱を実現している。【００２８】  一対の電極端子１３および電極端子１４はそれぞれ内部でボンディング線により発熱する発光部１１と接続されており若干の熱が伝導されるため、ハンダ付けされる銅箔プリント配線パターンを極力広く取ることにより放熱を行っている。（図示せず）【００２９】  プリント配線基板２は両面プリント配線基板または片面プリント配線基板で構成し、電流制限抵抗やノイズ発生防止コンデンサなどいくつかのチップ部品を該基板の表面または裏面に搭載可能な構造となっている。また、プリント配線基板２には２個の電源供給用の電線接続スルーホール２２と２個の基板取付け用ネジ穴２３を設けている。【００３０】  プリント配線基板２に搭載される電子部品は該基板上の銅箔プリント配線パターンおよびスルーホールを経由して接続され、２個の電線接続スルーホール２２から供給された電源はいくつかの電子部品を経由してそれぞれ一対の電極端子１３および電極端子１４に接続されている。（図示せず）【００３１】  円形ヒートシンク３は熱伝導性の良い金属を使用し、さらに加工性に優れていることからアルミニウムを使用しており、上面にはプ��ント配線基板２の厚さと同じ窪みと両面プリント配線基板裏面の電子部品実装のための空間構造を設けてあり、プリント配線基板２の外周円全体が該窪みの内周円３３に囲まれるように組み込まれる。【００３２】  円形ヒートシンク３の上面中央には段状突起を設けてあり、１段目の段状突起部３１はプリント配線基板２の厚さと同じ高さでプリント配線基板２の貫通穴２１に勘合し、ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５に直接接触して取り付けられる。【００３３】  ２段目の段状突起部３２はプリント配線基板２の裏面に接触することにより１段目の段状突起部３１がプリント配線基板２の表面以上に突出することを防ぐと同時に、両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を確保する役割を担っている。【００３４】  ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と、円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１との接触面には接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えていることは、既に記述の通りである。【００３５】  円形ヒートシンク３は円筒形の放熱構造体で筒状部３４の表面には凸凹を設けて放熱のための表面積を大きくして放熱効率を良くする構造となっている。また、円形ヒートシンク３にはプリント配線基板に電源を供給するための２個の電線用導坑３５と、円形ヒートシンク３の上面に２個の基板取付け用ナット穴３６、および円形ヒートシンク３の下面には該照明モジュールを照明装置の反射板など装置本体に取り付けるための２個のモジュール固定用ナット穴３７を設けている。【００３６】  「図１」の正面図における太線部分は本来、内部の構造のため三角図法では点線で画かれる線であるが、その立体構造を理解し易い様にＡ−Ａ’矢視から見た時にプリント配線基板２が取り付けられる位置の円形ヒートシンク３の窪み状態および段状突起の状態を太線で示している。これによりプリント配線基板２の実装位置や両面プリント配線基板裏面の電子部品実装の空間構造を理解することが容易である。【００３７】  「図２」は「図１」に示すＬＥＤチップ１、プリント配線基板２および円形ヒートシンク３を水平方向に移動して中心位置を合わせた状態の平面図と、そのＡ−Ａ’矢視から見たときのＬＥＤチップ１、プリント配線基板２および円形ヒートシンク３の断面図を示している。それぞれの部品は組み立て前の分解図となっており、上下方向に移動した状態で組み立てられる。【００３８】  プリント配線基板２の上面には表面実装部品の形状をしたＬＥＤチップ１が搭載される。円形ヒートシンク３の上面にはプリント配線基板２の厚さと同じ窪みと両面プリント配線基板裏面の電子部品実装のための空間構造を設けてあり、プリント配線基板２の外周円全体が該窪みの内周円３３に囲まれるように組み込まれ、プリント配線基板２に搭載されたＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と対応する位置に同等の大きさの貫通穴２１に円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１が勘合し、ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５に直接接触して取り付けられる構造となっている。【００３９】  プリント配線基板２は２本のネジにより基板取付け用ネジ穴２３を通って円形ヒートシンク３の上面にある基板取付け用ナット穴３６に固定され���。ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と、円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１との接触面には接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えていることは、既に記述の通りである。【００４０】  円形ヒートシンク３は円筒形の放熱構造体で筒状部３４の表面には凸凹を設けて放熱のための表面積を大きくして放熱効率を良くする構造となっている。また、円形ヒートシンク３の下面には該照明モジュールを照明装置の反射板など装置本体に取り付けるための２個のモジュール固定用ナット穴３７を設けている。【００４１】  以上の放熱構造を採用することにより、ＬＥＤチップ１の発光部１１で発生する熱は速やかに該ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５に直接接触しているプリント配線基板２の貫通穴２１に勘合した円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１を経て、円筒形の放熱構造を有する円形ヒートシンク３の筒状部３４の表面に設けられた凸凹により効率良い放熱を行うことを可能にしている。【００４２】  更には、該照明モジュールの熱は放熱の他に円形ヒートシンク３の下面のモジュール固定用ナット穴３７で固定された照明装置の反射板など装置本体の機構部品に熱伝導性を利用して拡散されることが期待されている。【００４３】  また、ＬＥＤチップ１を搭載するプリント配線基板２に於いては効率良い照度を確保するためにＬＥＤの反射率を良くすることが重要で、基板上に反射シートを貼る代わりに熱硬化性の白色レジストを使用するなどコスト的に有利な方法を採用している。
【実施例２】
【００４４】  本発明の第２の実施例について以下に記述する。「図３」および「図４」は前述の第１の実施例に於ける「図１」および「図２」に対応し、ヒートシンクの構造が異なっている。「図３」は該ＬＥＤ照明モジュールの特徴を示す平面図、および正面図から成り、「図４」は該ＬＥＤ照明モジュールの特徴を示す平面図、およびその断面図から成っている。「図１」から「図４」までの図面に於いて同じ符号を付与されたものは、同じ構成要素を示している。【００４５】  「図３」は第１の実施例に於ける「図１」のＬＥＤチップ１、プリント配線基板２は同じ部品で構成し、円形ヒートシンク３の代わりに新たな熱伝導金属板４と、角形ヒートシンク５とから成り、それぞれの部品は組み立て前の分解図となっており、左右に移動して中心位置を合わせた状態で組み立てられる。【００４６】  円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１に相当する部分は熱伝導性に優れた熱伝導金属板４として分離され、該２段目の段状突起部３２は角形ヒートシンク５の平面部分に相当している。【００４７】  本発明の第２の実施例では第１の実施例に於けるヒートシンクの構造が大きく異なっている。そのため、一部重複した説明もあるが基本的な部分は省略し、その特徴となる部分について記述することとする。【００４８】  プリント配線基板２には搭載するＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と対応する位置に同等の大きさの貫通穴２１を空けている。この貫通穴２１に後述の熱伝導性に優れた熱伝導金属板４を勘合させ、更に角形ヒートシンク５に放熱する構造により効率良い放熱を実現している。【００４９】  プリント配線基板２は両面プリント配線基板または片面プリント配線基板で構成し、電流制限抵抗やノイズ発生防止コンデンサなどいくつかのチップ部品は該基板の表面のみに搭載可能な構造となっている。【００５０】  本第２の実施例ではプリント配線基板２と角形ヒートシンク５の接触面は平面構造となっているためプリント配線基板の裏面に電子部品は搭載出来ないが、角形ヒートシンク５の平面部分に窪みを設けて空間構造とすれば電子部品の搭載も可能となることは云うまでもない。
また、プリント配線基板２には２個の電源供給用の電線接続スルーホール２２と２個の基板取付け用ネジ穴２３を設けている。【００５１】  熱伝導金属板４および角形ヒートシンク５には熱伝導性の良い金属を使用し、さらに加工性に優れていることからアルミニウムを使用している。熱伝導金属板４は小形で形状が単純なことから更に熱伝導性に優れた銅を使用することが望ましい。【００５２】  第１の実施例に於ける円形ヒートシンク３の１段目の段状突起部３１に代わり、プリント配線基板２と同等の厚さの熱伝導金属板４はプリント配線基板２の貫通穴２１に勘合し、ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５に直接接触して取り付けられる。【００５３】  第２の実施例では第１の実施例に於ける２段目の段状突起部３２は削除され、プリント配線基板２の裏面は角形ヒートシンク５に面接触することにより熱伝導金属板４がプリント配線基板２の表面以上に突出することを防ぐと共にしっかり熱接触を保持する役割を担っている。【００５４】  ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と熱伝導金属板４、熱伝導金属板４と角形ヒートシンク５の接触面には接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えていることは、既に記述の通りである。【００５５】  角形ヒートシンク５は立方体の放熱構造で垂直方向に複数の放熱フィン５１を有し、放熱のための表面積を大きくして放熱効率を良くする構造となっている。また、角形ヒートシンク５にはプリント配線基板に電源を供給するための２個の電線用導坑５２と、２個の基板取付け用ナット穴５３を設けている。【００５６】  第２の実施例では該照明モジュールを照明装置の反射板など装置本体に取り付けるためのモジュール固定用ナット穴は省略されている。【００５７】  以上の通り第１の実施例の円形ヒートシンク３の構造は本第２の実施例に於ける熱伝導金属板４および角形ヒートシンク５により簡単な構造となっており、充分な熱伝導性に優れた構造を提供することが可能となっている。【００５８】  「図４」は「図３」に示すＬＥＤチップ１、プリント配線基板２、熱伝導金属板４および角形ヒートシンク５を水平方向に移動して中心位置を合わせた状態の平面図と、そのＢ−Ｂ’矢視から見たときのＬＥＤチップ１、プリント配線基板２、熱伝導金属板４および角形ヒートシンク５の断面図を示している。それぞれの部品は組み立て前の分解図となっており、上下方向に移動した状態で組み立てられる。【００５９】  プリント配線基板２の上面には表面実装部品の形状をしたＬＥＤチップ１が搭載される。プリント配線基板２に搭載されたＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と対応する位置に同等の大きさの貫通穴２１にプリント配線基板２と同等の厚さの熱伝導金属板４が勘合し、ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５に直接接触して取り付けられる構造となっている。【００６０】  プリント配線基板２は２本のネジにより基板取付け用ネジ穴２３を通って角形ヒートシンク５の基板取付け用ナット穴５３に固定される。ＬＥＤチップ１の背面の放熱金属面１５と熱伝導金属板４、熱伝導金属板４と角形ヒートシンク５の接触面には接合時に放熱シリコングリースを薄く塗布して接触させ熱抵抗を低く抑えている���とは、既に記述の通りである。【００６１】  角形ヒートシンク５は立方体の放熱構造で垂直方向に複数の放熱フィン５１を有し、放熱のための表面積を大きくして放熱効率を良くする構造となっている。また、角形ヒートシンク５にはプリント配線基板に電源を供給するための２個の電線用導坑５２と、２個の基板取付け用ナット穴５３を設けている。【００６２】  第２の実施例では該照明モジュールを照明装置の反射板など装置本体に取り付けるためのモジュール固定用ナット穴は省略されている。【００６３】  以上の通り第１の実施例の円形ヒートシンク３の構造は本第２の実施例に於ける熱伝導金属板４および角形ヒートシンク５により簡単な構造となっており、充分な熱伝導性に優れた構造を提供することが可能となっている。【００６４】  また、ＬＥＤチップ１を搭載するプリント配線基板２に於いては効率良い照度を確保するためにＬＥＤの反射率を良くすることが重要で、基板上に反射シートを貼る代わりに熱硬化性の白色レジストを使用するなどコスト的に有利な方法を採用している。【００６５】  第１および第２の実施例の他に、第２の実施例に於ける熱伝導金属板４の厚さを自由に変更してプリント配線基板の厚さ分以上の長さを有する別の熱伝導金属棒で構成し、ＬＥＤチップの該放熱金属面とヒートシンクに介在する距離や方向を調節して、熱伝導性に優れた放熱構造を自由に選択した照明モジュールを提供することは以上の説明より容易なことである。【００６６】  また、ヒートシンクの形状は本発明の特徴とは無関係であり、ＬＥＤチップの熱が効率よく伝導された後に必要とされる放熱性能を確保すれば円形でも角形でも任意の形とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】  本発明はＬＥＤチップを使った照明装置に使用し、熱伝導性に優れた長寿命なＬＥＤ照明モジュールを提供することができる。このＬＥＤ照明モジュールを使用した照明装置は低消費電力で効率良い放熱構造を実現できることにより、室内用／屋外用を問わず安価で信頼性の高い各種ＬＥＤランプやダウンライト、および投光器に幅広く応用できる可能性を持っている。
【符号の説明】
【００６８】１  ＬＥＤチップ
１１  発光部
１２  シリコン樹脂カバー
１３  電極端子
１４  電極端子
１５  放熱金属面
２  プリント配線基板
２１  貫通穴
２２  電線接続スル−ホール
２３  基板取付け用ネジ穴
３  円形ヒートシンク
３１  １段目の段状突起部
３２  ２段目の段状突起部
３３  窪みの内周円
３４  筒状部
３５  電線用導坑
３６  基板取付け用ナット穴
３７  モジュール固定用ナット穴
４  熱伝導金属板
５  角形ヒートシンク
５１  放熱フィン
５２  電線用導坑
５３  基板取付け用ナット穴
【図１】
2013041801.tif 000003
【図２】
2013041801.tif 000004
【図３】
2013041801.tif 000005
【図４】
2013041801.tif 000006