(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなく明るさを一定に保つことができるＬＥＤパッケージとその製造方法を提供すること。【解決手段】金属基板２上にＬＥＤ素子３を実装し、該ＬＥＤ素子３の周囲に立設されたダム材４によって囲まれる空間に封止樹脂６を充填して成るＬＥＤパッケージ１において、熱伝導性を有するフィラー５が混入された封止樹脂６の充填量を所定の明るさが得られる量に設定する。そして、このＬＥＤパッケージ１の製造方法として、該ＬＥＤパッケージ１の明るさを測定し、熱伝導性を有するフィラー５が混入された封止樹脂６を、測定されたＬＥＤパッケージ１の明るさが所定値に達するまで充填する方法を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にＬＥＤ素子を実装し、該ＬＥＤ素子の周囲に立設されたダム材によって囲まれる空間に封止樹脂を充填して成るＬＥＤパッケージにおいて、前記封止樹脂に熱伝導性を有するフィラーを混入させ、該フィラーが混入された封止樹脂の充填量を所定の明るさが得られる量に設定したことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記ダム材に熱伝導性を有するフィラーを混入させたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
前記ダム材に蓄光材を混入させたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項４】
基板上にＬＥＤ素子を実装し、該ＬＥＤ素子の周囲に立設されたダム材によって囲まれる空間に封止樹脂を充填して成るＬＥＤパッケージの製造方法であって、
前記ＬＥＤパッケージの明るさを測定し、熱伝導性を有するフィラーが混入された封止樹脂を、測定された前記ＬＥＤパッケージの明るさが所定値に達するまで充填することを特徴とするＬＥＤパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装されたＬＥＤ素子を封止樹脂によって封止して成るＬＥＤパッケージとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用灯具や各種照明器具等の光源として使用されるＬＥＤパッケージは、基板上にＬＥＤ素子を実装し、該ＬＥＤ素子の周囲に立設されたダム材によって囲まれる空間に封止樹脂を充填して構成されている。尚、封止樹脂の充填は、大気中に含まれる水分等に対してＬＥＤ素子を保護するために必要なものである。
【０００３】
ところで、ＬＥＤ素子には製造上の個体差により明るさにバラツキがあるが、ＬＥＤパッケージを例えば車両用灯具の光源として使用する場合には、車両用灯具の明るさの範囲が規格によって規定されているため、ＬＥＤパッケージの明るさのバラツキを抑える必要があり、その手法として、従来から図４や図５に示すものが採用されている。
【０００４】
即ち、図４及び図５は明るさを制御する手法を示す斜視図であり、図４に示す手法は、基板１０２上に複数の抵抗素子１１０や電流制御素子１１１を実装し、基板１０２上に実装されたＬＥＤ素子１０３の明るさのバラツキに合わせて、抵抗素子１１０の抵抗値を組み合わせることによってＬＥＤ素子１０３の明るさを一定に制御するものである。尚、図４において、１０４は基板１０２のＬＥＤ素子１０３の周囲に立設されるダム材、１０６はダム材によって囲まれる空間に充填される封止樹脂、１１２は基板１０２に接続された複数の給電端子である。
【０００５】
又，図５に示す手法は、基板１０２に実装されたＬＥＤ駆動素子１１３やノイズ低減素子１１４を使用してＬＥＤ素子１０３の明るさを一定に制御するものである。尚、図５において、１０４はダム材、１０６は封止樹脂、１１２は複数の給電端子である。
【０００６】
又、他の手法として、特許文献１には図６に示すものが提案されている。
【０００７】
即ち、図６は特許文献１において提案された手法を説明する断面図であり、この手法は、図６（ａ）に示すように、金属基板２０２上に実装されたＬＥＤ素子２０３の周囲を囲むダム材２０４によって囲まれる空間（キャビティ）に先ず第１層目の封止樹脂２０６Ａを充填し、その後に充填される第２層目の封止樹脂２０６Ｂの量をＬＥＤ素子２０３の明るさに応じて調整することによって、ＬＥＤパッケージ２０１の明るさを一定に保つものである。例えば、ＬＥＤ素子２０３の光量が高い場合には、図６（ｂ）に示すように、第２層目の封止樹脂２０６Ｂの充填量を多くしてＬＥＤパッケージ２０１の明るさを抑え、ＬＥＤ素子２０３の光量が低い場合には、図６（ｃ）に示すように、第２層目の封止樹脂２０６Ｂの充填量を少なくしてＬＥＤパッケージ２０１の明るさを高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２２７２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図４に示す従来の手法では、ＬＥＤ素子１０３の明るさのバラツキに合わせた抵抗値の異なる組み合わせが必要となるため、ＬＥＤパッケージ１０１を光源とする車両用灯具等の生産の都度、抵抗素子１１０の組み合わせが必要となり、生産性が悪いという問題があった。又、抵抗素子１１０の在庫や管理が必要となるため、材料管理等で作業スペースや人員が必要であるという問題もあった。
【００１０】
図５に示す従来の手法では、高価なＬＥＤ駆動素子１１３の他、ＬＥＤ駆動素子１１３からのノイズを低減させるためのノイズ低減素子１１４も必要であるため、ＬＥＤパッケージ１０１のコストアップを招くという問題があった。
【００１１】
図６に示す特許文献１において提案された手法では、ＬＥＤ素子２０３に接する封止樹脂２０６Ａ，２０６Ｂや封止樹脂２０６Ａ，２０６Ｂに接するダム材２０４の熱伝導率が低いため、発光面からの放熱が十分でなく、発熱によってＬＥＤ素子２０３の明るさが低下するという問題がある。この問題は図４及び図５似示す手法においても同様に発生する。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなく明るさを一定に保つことができるＬＥＤパッケージとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、基板上にＬＥＤ素子を実装し、該ＬＥＤ素子の周囲に立設されたダム材によって囲まれる空間に封止樹脂を充填して成るＬＥＤパッケージにおいて、前記封止樹脂に熱伝導性を有するフィラーを混入させ、該フィラーが混入された封止樹脂の充填量を所定の明るさが得られる量に設定したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ダム材に熱伝導性を有するフィラーを混入させたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ダム材に蓄光材を混入させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、基板上にＬＥＤ素子を実装し、該ＬＥＤ素子の周囲に立設されたダム材によって囲まれる空間に封止樹脂を充填して成るＬＥＤパッケージの製造方法として、前記ＬＥＤパッケージの明るさを測定し、熱伝導性を有するフィラーが混入された封止樹脂を、測定された前記ＬＥＤパッケージの明るさが所定値に達するまで充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１及び４記載の発明によれば、封止樹脂に熱伝導性を有するフィラーを混入させたため、発光面からの放熱性が高められてＬＥＤ素子の発光効率の低下が防がれる。そして、フィラーが混入された封止樹脂の充填量をＬＥＤ素子の明るさのバラツキに応じて調整（具体的には、ＬＥＤパッケージの明るさを測定しつつ、その測定された明るさが一定になるように封止樹脂の充填量を調整）するようにしたため、抵抗素子やＬＥＤ駆動素子、ノイズ低減素子等の部品を用いることなく簡単且つ安価にＬＥＤパッケージの明るさを一定に保つことができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、封止樹脂に加えてダム材にも熱伝導性を有するフィラーを混入させたため、発光面とダム材表面からの放熱が促進されてＬＥＤ素子の発熱による明るさの低下が防がれる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、ＬＥＤ素子が発光すると、ダム材に混入した蓄光材に光が蓄えられるため、ＬＥＤ素子の非発光時にダム材が発光してＬＥＤ素子と同様の機能を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るＬＥＤパッケージの縦断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子が明るい場合、（ｂ）はＬＥＤ素子が暗い場合の図である。
【図２】本発明の別形態に係るＬＥＤパッケージの縦断面図である。
【図３】本発明の別形態に係るＬＥＤパッケージの縦断面図である。
【図４】ＬＥＤパッケージの明るさを制御する従来の手法を示す断面図である。
【図５】ＬＥＤパッケージの明るさを制御する従来の手法を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は特許文献１において提案されたＬＥＤパッケージの製造方法を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係るＬＥＤパッケージの縦断面図であり、（ａ）はＬＥＤ素子が明るい場合、（ｂ）はＬＥＤ素子が暗い場合の図である。
【００２３】
本発明に係るＬＥＤパッケージ１は、金属基板２上にＬＥＤ素子３を実装し、該ＬＥＤ素子３の周囲に立設された円筒状のダム材４によって囲まれる空間に、導電性を有するフィラー５が混入された封止樹脂６を充填し、金属基板２の下面（ＬＥＤ素子３が実装された面とは反対側の面）に、熱伝導性材料７によって放熱板８を接着して構成されている。ここで、導電性を有するフィラー５としては、セラミックスや金属粒子、炭素材料等が用いられ、具体的には、ニッケル、スズ、アルミニウム、金、銀、銅，鉄、コバルト、インジウムやこれらの合金等の金属粒子、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化亜鉛、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン等の金属酸化物粒子、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物粒子、炭化ケイ素、黒鉛、ダイヤモンド、非晶カーボン、カーボンブラック、炭化繊維等の炭素化合物粒子、石英、石英ガラス等のシリカ化合物粉類等が好適に使用される。但し、当該ＬＥＤパッケージ１を電子デバイスに用いる場合には、導電性を有するフィラーは好ましくない場合もあるため、このような場合には、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンド、非晶カーボン、カーボンブラック、炭素繊維、石英、石英ガラス等を使用することが望ましい。尚、これらのフィラーは、２種類以上使用しても良い。
【００２４】
而して、本発明に係るＬＥＤパッケージ１は、熱伝導性を有するフィラー５が混入された封止樹脂６の充填量を、当該ＬＥＤパッケージ１に所定の明るさが得られる量に設定したことを特徴とする。ＬＥＤ素子３には製造上の個体差により明るさにバラツキがあり、フィラー５が混入された封止樹脂６は光の透過率を下げるため、ＬＥＤ素子３が明るい場合には、図１（ａ）に示すように、封止樹脂６の充填量を多くしてＬＥＤパッケージ１の明るさを抑えるようにしている。又、逆にＬＥＤ素子３が暗い場合には、図１（ｂ）に示すように、封止樹脂６の充填量を少なくしてＬＥＤパッケージ１の明るさを高めるようにしている。
【００２５】
上述のようにＬＥＤ素子３の明るさに応じて封止樹脂６の充填量を調整すれば、ＬＥＤ素子３の明るさにバラツキがあっても、ＬＥＤパッケージ１の明るさを一定に保つことができる。このようにＬＥＤ素子３の明るさに応じて封止樹脂６の充填量を調整することによって、ＬＥＤパッケージ１の明るさを一定に保つ具体的な方法としては、ＬＥＤパッケージ１の製造時に該ＬＥＤパッケージ１の明るさを測定し、その測定される明るさが所定値に達するまで封止樹脂６を充填することが行われる。
【００２６】
従って、本発明に係るＬＥＤパッケージ１とその製造方法によれば、封止樹脂６に熱伝導性を有するフィラー５を混入させたため、発光面からの放熱性が高められてＬＥＤ素子３の発光効率の低下が防がれる。そして、フィラー５が混入された封止樹脂６の充填量をＬＥＤ素子３の明るさのバラツキに応じて調整（具体的には、ＬＥＤパッケージ１の明るさを測定しつつ、その測定された明るさが一定になるように封止樹脂６の充填量を調整）するようにしたため、抵抗素子やＬＥＤ駆動素子、ノイズ低減素子等の部品を用いることなく簡単且つ安価にＬＥＤパッケージ１の明るさを一定に保つことができるという効果が得られる。
【００２７】
ところで、以上の実施の形態では、導電性を有するフィラー５を封止樹脂６のみに混入させたが、図２に示すように、同様のフィラー５をダム材４に混入させれば、発光面とダム材４の表面からの放熱が促進されてＬＥＤ素子３の発熱による明るさの低下が防がれるという効果が得られる。
【００２８】
又、図３に示すように、ダム材４にフィラー５と共に蓄光材９を混入させれば、ＬＥＤ素子３が発光すると、ダム材４に混入した蓄光材９に光が蓄えられるため、ＬＥＤ素子３の非発光時にダム材４から面直方向に光が出射して該ダム材４が発光するため、ＬＥＤ素子３の発光時のフィーリングに類似した発光を、ダム材４のみで果たすことができる。例えば、本発明に係るＬＥＤパッケージ１を備える車両用灯具においては、夜間の消灯時においてもダム材４が発光するため、当該車両用灯具の夜間での被視認性が高められて安全性の向上が図られる。尚、蓄光材９としては、残光性アルミン酸蛍光体を主成分とするものが好適に使用される。
【００２９】
ところで、以上説明したＬＥＤパッケージ１は、ＬＥＤ素子３を１つ備えるものであるが、ＬＥＤ素子３を２つ以上備えるものに対しても本発明を同様に適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１      ＬＥＤパッケージ
２      金属基板
３      ＬＥＤ素子
４      ダム材
５      フィラー
６      封止樹脂
７      熱伝導性材料
８      放熱板
９      蓄光材
【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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