(57)【要約】【課題】給電パッドの露出を防ぐこと。【解決手段】実施形態に係る発光モジュールは、基板と、実装パッドと、半導体発光素子と、給電パッドと、ワイヤと、封止部材と、を具備する。実装パッドは、基板上に設けられる。半導体発光素子は、実装パッド上に設けられる。給電パッドは、実装パッドの外縁と接する円の仮想線上または仮想線よりも内側に外端が位置するように基板上に設けられる。ワイヤは、半導体発光素子と給電パッドとを接続する。封止部材は、実装パッド、給電パッド、半導体発光素子およびワイヤを覆うように基板上に設けられる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板上に設けられた実装パッドと；
前記実装パッド上に設けられた半導体発光素子と；
前記実装パッドの外縁と接する円の仮想線上または当該仮想線よりも内側に外端が位置するように前記基板上に設けられた給電パッドと；
前記半導体発光素子と前記給電パッドとを接続するワイヤと；
前記実装パッド、前記給電パッド、前記半導体発光素子および前記ワイヤを覆うように前記基板上に設けられた封止部材と；
を具備することを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記実装パッドは、
当該実装パッドの外縁から中心方向に凹む凹部を有し、
前記給電パッドは、
前記実装パッドの外縁から前記凹部の凹みを埋めるように引かれた仮想線上または当該仮想線よりも内側に当該給電パッドの外端が位置するように前記凹部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記給電パッドは、
前記実装パッドの中心と当該給電パッドの中心とを通る線に対する角度が０度以上５５度以下の方向に設けられたワイヤと接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記給電パッドは、
前記ワイヤとして、径が２５μｍ以下の１本のワイヤと接続されたことを特徴とする請求項３に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記封止部材は、
前記基板に対する接触角が８０度以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記封止部材は、
前記接触角が５５度以上であることを特徴とする請求項５に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電流を流すと発光する半導体素子の一種であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた発光モジュールが普及している。ＬＥＤを用いた発光モジュールは、半導体素子を保護するために、給電パッドを覆うようにレジスト層が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２６９４号公報
【特許文献２】特開２０１２−９４６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、給電パッドの露出を防ぐことができる発光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る発光モジュールは、実装パッドと、半導体発光素子と、給電パッドと、ワイヤと、封止部材と、を具備する。実装パッドは、基板上に設けられる。半導体発光素子は、実装パッド上に設けられる。給電パッドは、実装パッドの外縁と接する円の仮想線上または仮想線よりも内側に外端が位置するように基板上に設けられる。ワイヤは、半導体発光素子と給電パッドとを接続する。封止部材は、実装パッド、給電パッド、半導体発光素子およびワイヤを覆うように基板上に設けられる。
【発明の効果】
【０００６】
実施形態の発光モジュールによれば、給電パッドの露出を防ぐことができるという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る照明装置の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る照明装置の電気的な接続関係の一例を示す概念図である。
【図４】図４は、実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、発光ユニットの一例を示す上面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る発光ユニットの一例を示す上面図である。
【図７】図７は、変形例に係る発光ユニットの一例を示す上面図である。
【図８】図８は、変形例に係る封止部材の一例を示す図である。
【図９】図９は、変形例に係る発光ユニットの一例を示す上面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る給電パッド及び実装パッドの一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下で説明する実施形態に係る発光モジュールは、実装パッドと、半導体発光素子と、給電パッドと、ワイヤと、封止部材と、を具備する。実装パッドは、基板上に設けられる。半導体発光素子は、実装パッド上に設けられる。給電パッドは、実装パッドの外縁と接する円の仮想線上または仮想線よりも内側に外端が位置するように基板上に設けられる。ワイヤは、半導体発光素子と給電パッドとを接続する。封止部材は、実装パッド、給電パッド、半導体発光素子およびワイヤを覆うように基板上に設けられる。
【０００９】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、実装パッドは、実装パッドの外縁から中心方向に凹む凹部を有する。給電パッドは、実装パッドの外縁から凹部の凹みを埋めるように引かれた仮想線上または仮想線よりも内側に給電パッドの外端が位置するように凹部に設けられる。
【００１０】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、給電パッドは、実装パッドの中心と給電パッドの中心とを通る線に対する角度が０度以上５５度以下の方向に設けられたワイヤと接続されてもよい。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、給電パッドは、ワイヤとして、径が２５μｍ以下の１本のワイヤと接続されてもよい。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、封止部材は、基板に対する接触角が８０度以下であってもよい。
【００１３】
また、以下で説明する実施形態に係る発光モジュールにおいて、封止部材は、接触角が５５度以上であってもよい。
【００１４】
以下、図面を参照して、実施形態に係る発光モジュールおよび照明装置を説明する。なお、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態で説明する発光モジュールおよび照明装置は、一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。また、以下の実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせても良い。
【００１５】
以下、実施形態の直管形ランプと、直管形ランプを備えた照明装置、例えば、照明器具とについて、図１〜図４を参照して説明する。
【００１６】
［照明装置１の構成］
図１は、実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す照明器具の断面図である。図１および図２中、符号１は、直付け形の照明装置を例示している。照明装置１は、装置本体（器具本体）２と、点灯装置３と、対をなす第一のソケット４ａおよび第二のソケット４ｂと、反射部材５と、光源装置の一例である直管型ランプ１１等を具備する。
【００１７】
図２に示す装置本体２は、例えば、細長い形状の金属板で作られている。本体２は、図２を描いた紙面の表裏方向に延びている。点灯装置３は、本体２の長手方向の中間部に固定されている。点灯装置３は、商用交流電源を受けて直流出力を生成し、直流出力を後述の直管型ランプ１１に供給する。
【００１８】
ソケット４ａおよび４ｂは、ソケット支持部材に連結されて本体２の長手方向両端部にそれぞれ配設されている。ソケット４ａおよび４ｂは、後述する直管型ランプ１１が備える、例えば、Ｇ１３タイプの第一口金１３ａおよび第二口金１３ｂにそれぞれ適合するソケットである。
【００１９】
図３は、実施形態に係る照明装置の電気的な接続関係の一例を示す概念図である。図３に示すように、ソケット４ａおよび４ｂは、後述のランプピン１６ａおよび１６ｂがそれぞれ接続される一対の端子金具８または端子金具９を有する。後述の直管型ランプ１１に電源を供給するために、第１のソケット４ａの端子金具８が点灯装置３に器具内配線を介して接続されている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、反射部材５は、例えば、金属製の底板部５ａと、側板部５ｂと、端板５ｃとを有しており、上面が開放されたトラフ形状をなしている。底板部５ａは、平らである。側板部５ｂは、底板部５ａの幅方向両端から斜め上向きに折り曲げられている。端板５ｃは、底板部５ａと側板部５ｂとの長手方向の端が作る端面開口を閉じている。反射部材５は、本体２、および、本体２に取り付けられた各部品を覆っている。この状態は取り外し可能な化粧ねじ６により保持されている。ソケット４ａおよび４ｂは、ソケット通孔を通って底板部５ａの下側に突出されている。
【００２１】
ソケット４ａおよび４ｂによって取外し可能に支持される直管型ランプ１１を図２および図３を参照して以下説明する。直管型ランプ１１は、既存の蛍光ランプと同様な寸法と外径を有している。この直管型ランプ１１は、パイプ１２と、このパイプ１２の両端に取付けられた第一口金１３ａと、第二口金１３ｂと、梁１４と、発光モジュール１５とを具備している。
【００２２】
パイプ１２は、透光性の樹脂材料で例えば長尺状に形成されている。図２に示すようにパイプ１２は、その使用状態で上部となる部位の内面に一対の凸部１２ａを有している。第一口金１３ａは、パイプ１２の長手方向の一端部に取付けられ、第二口金１３ｂは、パイプ１２の長手方向の他端部に取付けられている。これら第一口金１３ａおよび第二口金１３ｂは、ソケット４ａおよび４ｂにそれぞれ取外し可能に接続される。この接続によって、ソケット４ａおよび４ｂに支持された直管型ランプ１１は、反射部材５の底板部５ａの直下に配置される。直管型ランプ１１から外部に出射される光の一部は、反射部材５の側板部５ｂで反射される。
【００２３】
図３に示すように、第一口金１３ａは、その外部に突出する二本のランプピン１６ａを有している。これらのランプピン１６ａは、互いに電気的に絶縁されている。これとともに、二本のランプピン１６ａの先端部は、互いに離れるようにＬ字形状、例えばほぼ直角に曲がっている。図３に示すように、第二口金１３ｂは、その外部に突出する一方のランプピン１６ｂを有している。このランプピン１６ｂは、円柱状の軸部と、円柱状の軸部の先端部に設けられ、正面形状（図示しない）が楕円形状、または、長円形状である先端部を有しており、側面がＴ字形状をなしている。
【００２４】
第一口金１３ａのランプピン１６ａが、ソケット４ａの端子金具８に接続されるとともに、第二口金１３ｂのランプピン１６ｂが、ソケット４ｂの端子金具９に接続されることによって、直管型ランプ１１がソケット４ａおよび４ｂに機械的に支持される。
【００２５】
図２に示すように、梁１４は、パイプ１２に収容されている。梁１４の長手方向の両端は、第一口金１３ａおよび第二口金１３ｂに電気的に絶縁されて連結されている。梁１４は、例えば、リブ状をなした基板支持部１４ａを有する。
【００２６】
図４は、実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す図である。図４に示すように、発光モジュール１５は、細長い略長方形状に形成された基板２１上に、複数の発光ユニット５４が、当該基板２１の長手方向に並べて配置されている。基板２１上には、コンデンサやコネクタ等の各種電気部品５７〜５９が配置されている。基板２１の表面は、電気絶縁性の高い合成樹脂を主成分としたレジスト層が設けられている。このレジスト層は、例えば白色であり、光の反射率が高い反射層としても機能する。基板２１の長さは、梁１４の全長と略等しい。
【００２７】
発光モジュール１５は、梁１４とともに、パイプ１２に収容される。この支持状態で、発光モジュール１５の幅方向の両端部は、パイプ１２の凸部１２ａに載置される。それによって、発光モジュール１５は、パイプ１２内の最大幅部より上側で略水平に配設されている。
【００２８】
［発光ユニット５４の構成］
次に、発光ユニットの構成の一例について図５〜図６を用いて説明する。まず、実施形態に係る発光ユニット５４について説明する前に、図５を用いて発光ユニット９４について説明する。図５は、発光ユニット９４の一例を示す上面図である。図５に示すように、発光ユニット９４は、反射層９８と、ＬＥＤ９５と、ワイヤ９１〜９２と、封止部材９３と、給電線９９とを有する。
【００２９】
反射層９８は、基板２１上に形成される。反射層９８は、図５に示すように、ＬＥＤ９５を実装する実装パッド９７と、ＬＥＤ９５に給電するワイヤ９１と接続された給電パッド９６とを有する。ＬＥＤ９５は、実装パッド９７上に設けられる。ワイヤ９１は、ＬＥＤ９５と給電パッド９６とを接続する。封止部材９３は、実装パッド９７、給電パッド９６、ＬＥＤ９５およびワイヤ９１を覆うように基板２１上に設けられる。給電線９９は、給電パッド９６と接続される。
【００３０】
図５に示すように、発光ユニット９４は、実装パッド９７の外側にはみ出る給電パッド９６を有する。言い換えると、発光ユニット９４は、実装パッド９７の外周９０に接触する最小の円の外側にはみ出る給電パッド９６を有する。
【００３１】
ここで、レジスト層（例えば、封止部材）は、熱硬化樹脂が塗布される白色部材の液状樹脂がはじかれて均一なドーム形状に広がることができずにいびつな形状に広がる場合がある。このため、発光ユニット９４の構成では、給電パッド９６に接続されるワイヤ９１がレジスト層に覆われずに露出する不具合が発生する場合がある。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る発光ユニット５４は、所定の位置に設けられた給電パッド２６を有する。この点について図６を用いて詳細に説明する。図６は、実施形態に係る発光ユニット５４の一例を示す上面図である。図６に示すように、発光ユニット５４は、反射層２８と、ＬＥＤ４５と、ワイヤ５１〜５２と、封止部材５３と、給電線２９とを有する。
【００３３】
反射層２８は、基板２１上に形成される。また、反射層２８は、実装パッド２７と、給電パッド２６とを有する。
【００３４】
実施形態に係る実装パッド２７は、基板２１上に設けられる。例えば、実装パッド２７は、基板２１上に設けられ、外縁６９から中心方向に凹む凹部６０を有する。一例としては、実装パッド２７は、図６に示すように、発光ユニット５４が１つの給電パッド２６を有する場合には、給電パッド２６が設けられた側に１つの凹部６０を有する。
【００３５】
実施形態に係る給電パッド２６は、実装パッド２７の外縁と接する円の仮想線７０上または仮想線７０よりも内側に外端が位置するように基板２１上に設けられる。例えば、給電パッド２６は、実装パッド２７の外縁６９から凹部６０の凹みを埋めるように引かれた仮想線７０上または仮想線７０よりも内側に位置するように凹部６０に設けられる。言い換えると、給電パッド２６は、仮想線７０から外側にはみ出ないように設けられる。例えば、給電パッド２６は、図６に示すように、仮想線７０上または仮想線７０よりも内側かつ実装パッド２７の外側に位置するように凹部６０に設けられる。すなわち、給電パッド２６は、実装パッド２７と重ならないように設けられる。言い換えると、給電パッド２６は、実装パッド２７から離間した状態で凹部６０の中に設けられる。
【００３６】
これにより、実施形態に係る発光ユニット５４は、給電パッド２６をより内側に配置することができるので、熱硬化樹脂が塗布される白色部材の液状樹脂が均一なドーム形状でなくいびつな形状であっても給電パッド２６に接続されるワイヤ５１がレジスト層に覆われずに露出する不具合を抑制することができる。
【００３７】
ＬＥＤ４５（半導体発光素子の一例）は、反射層２８上に設けられる。具体的には、ＬＥＤ４５は、実装パッド２７上に設けられる。ＬＥＤ４５は、ベアチップであり、例えば青色の光を放射する。ＬＥＤ４５は、実装パッド２７上に、銀ペースト等の接着剤によりダイボンディングされる。ワイヤ５１は、ＬＥＤ４５と給電パッド２６とを接続する。例えば、ＬＥＤ４５のアノード電極は、給電パッド２６に、金等のワイヤ５１によりワイヤボンディングされる。また、ＬＥＤ４５のカソード電極は、金等のワイヤ５２により、実装パッド２７にワイヤボンディングされる。給電パッド２６および実装パッド２７の表面は、例えば銀等の反射率の高い素材でメッキ処理されている。
【００３８】
封止部材５３は、実装パッド２７、給電パッド２６、ＬＥＤ４５およびワイヤ５１を覆うように基板２１上に設けられる。封止部材５３は、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂などの拡散性の高い熱可塑性を有する透明樹脂に、蛍光体が添加されたものが用いられる。蛍光体は、ＬＥＤ４５が発した光によって励起されて、ＬＥＤ４５が発する光の色とは異なる色の光を放射する。給電線２９は、給電パッド２６と接続される。
【００３９】
例えば、実施形態に係る給電パッド２６の外周は、実装パッド２７の中心から半径１．７０ｍｍに位置する。また、給電パッド２６の周囲には、白色のレジスト層である封止部材５３が位置する。また、封止部材５３に含まれる熱硬化樹脂は、例えば、径４．５ｍｍである。また、レジスト層の銀メッキは、例えば、径３．５ｍｍ（半径１．７５ｍｍ）である。
【００４０】
［実施形態の変形例］
（１．ワイヤの位置）
上記実施形態では、実装パッド２７の外縁６９から凹部６０の凹みを埋めるように引かれた仮想線７０上または仮想線７０よりも内側に位置するように凹部６０に設けられた給電パッド２６を有する例を示した。ここで、給電パッド２６は、所定の位置に設けられたワイヤ５１と接続されてもよい。
【００４１】
例えば、給電パッド２６は、実装パッド２７の中心と給電パッド２６の中心とを通る線に対する角度が０度以上５５度以下の方向に設けられたワイヤ５１と接続される。この点について図７を用いて説明する。図７は、変形例に係る発光ユニットの一例を示す図である。図７に示すように、発光ユニット５４が有する給電パッド２６は、例えば、実装パッド２７の中心と給電パッド２６の中心ＣＰとを通る線ＣＬに対する角度αが４５度の方向に設けられたワイヤ５１と接続される。
【００４２】
これにより、給電パッド２６は、給電パッド２６に接続されたワイヤ５１により液の広がり液状樹脂が均一なドーム形状でなくいびつな形状になることを防ぐことができるので、給電パッド２６に接続されるワイヤ５１がレジスト層に覆われずに露出する不具合を抑制することができる。
【００４３】
また、給電パッド２６は、例えば、ワイヤ５１として、径が２５μｍ以下の１本のワイヤと接続される。これにより、給電パッド２６は、液状樹脂が均一なドーム形状でなくいびつな形状になることをより防ぐことができるので、ワイヤ５１が露出する不具合を抑制することができる。
【００４４】
（２．封止部材の位置）
上記実施形態では、発光ユニット５４は、実装パッド２７、給電パッド２６、ＬＥＤ４５およびワイヤ５１を覆うように基板２１上に設けられた封止部材５３を具備する例を示した。ここで、封止部材５３は、形状を安定させるために、所定の位置に設けられてもよい。
【００４５】
具体的には、封止部材５３は、反射層２８の周囲であって基板２１に対する接触角が８０度以下に設定されてもよい。接触角は、例えば、純水を基板２１上に滴下したときの端部における角度である。この点について図８を用いて説明する。図８は、変形例に係る封止部材の一例を示す図である。図８に示すように、例えば、封止部材５３は、基板２１に対する接触角βが７５度に設定される。言い換えると、封止部材５３は、封止部材５３と基板２１との間の交点における封止部材５３の接線ＣＬ２と基板２１との間の角度である接触角βが７５度に設定される。なお、封止部材５３の基板２１に対する接触角βは、一例としては、封止部材５３の材料である有機バインダーと白色顔料との配合比によって調整される。
【００４６】
これにより、封止部材５３は、熱硬化樹脂が塗布される白色部材の液状樹脂が均一なドーム形状でなくいびつな形状になることを防ぐことができるので、給電パッド２６に接続されるワイヤ５１がレジスト層に覆われずに露出する不具合を抑制することができる。
【００４７】
また、封止部材５３は、基板２１に対する接触角が５５度以上に設定されてもよい。図８に示すように、例えば、封止部材５３は、基板２１に対する接触角βが７５度に設定される。これにより、封止部材５３は、アスペクト比の高いドーム形状を安定して維持することができるので、給電パッド２６に接続されるワイヤ５１がレジスト層に覆われずに露出する不具合を抑制することができる。
【００４８】
（３．発光ユニット）
上記実施形態では、発光ユニット５４は、実装パッド２７の内側に配置された１個の給電パッド２６を有する例を示した。ここで、発光ユニット５４は、上記実施形態に限らず、給電パッド２６が実装パッド２７の内側に配置されていれば他の各種の形態によって実現されてもよい。
【００４９】
具体的には、発光ユニット５４は、１個の給電パッド２６に限らず、複数の給電パッドを有してもよい。例えば、発光ユニット５４は、２個の給電パッドを有してもよい。この点について図９を用いて説明する。図９は、変形例に係る発光ユニットの一例を示す図である。図９に示すように、発光ユニット５４は、給電パッド２６と、給電パッド３６と、給電線２９と、給電線３９とを有する。すなわち、反射層２８は、給電パッド２６と、給電パッド３６と、実装パッド２７とを有する。この場合、実装パッド２７は、実装パッド２７の上側に設けられた凹部６０と、下側に設けられた凹部６１とを有する。そして、給電パッド２６は、図９に示すように、実装パッド２７の上側に設けられた凹部６０の凹みを埋めるように引かれた仮想線上または仮想線よりも内側に位置するように凹部６０に設けられる。一方、給電パッド３６は、図９に示すように、実装パッド２７の下側に設けられた凹部６１の凹みを埋めるように引かれた仮想線上または仮想線よりも内側に位置するように凹部６１に設けられる。
【００５０】
また、発光ユニット５４は、長方形のＬＥＤ４５に限らず、正方形や円形、楕円などといった任意の形状のＬＥＤ４５を有してもよい。また、発光ユニット５４は、凹部６０を有する円形の実装パッド２７に限らず、任意の形状の実装パッド２７を有してもよい。これにより、発光ユニット５４は、部品の形状を問わず各種の形態によって実現することができるので、ワイヤ５１が露出する不具合を様々な形態でも抑制することができる。
【００５１】
また、発光ユニット５４の給電パッド２６及び実装パッド２７は、円形に限らず、各種の形態であってもよい。例えば、給電パッド２６及び実装パッド２７は、矩形であってもよい。図１０は、変形例に係る給電パッド及び実装パッドの一例を示す上面図である。一例としては、給電パッド２６及び給電パッド３６は、図１０に示すように、実装パッド２７の外縁と接する円の仮想線７０上または仮想線７０よりも内側に外端が位置するように基板２１上に設けられる。すなわち、給電パッド２６及び給電パッド３６は、実装パッド２７の外接円７０の内側に位置するように配置される。また、給電パッド２６及び給電パッド３６と実装パッド２７とは、矩形に限らず、多角形などであってもよい。すなわち、給電パッド２６及び給電パッド３６と実装パッド２７とは、任意の形である。
【００５２】
以上説明したとおり、上記実施形態によれば、給電パッドの露出を防ぐことができる。なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１５  発光モジュール
２１  基板
２６  給電パッド
２７  実装パッド２８  反射層
２９  給電線
４５  ＬＥＤ
５１  ワイヤ
５３  封止部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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