(57)【要約】【課題】照明装置の放熱性を高めること。【解決手段】実施形態に係る照明装置は、回路基板と、金属製の放熱器と、融着部とを有する。回路基板は、第一の面と、第一の面に対向する第二の面とを有し、回路基板の第一の面には発光素子が搭載される。放熱器は、ベース板を有し、回路基板の第二の面に対向して配置され、発光素子が回路基板を介して発する熱を放散する。融着部は、放熱器を主として形成する金属とは異なる金属粒子を含み、回路基板の第二の面とベース板の上面とを融着する。そして、ベース板の上面には、金メッキまたは銀メッキが施されている。【選択図】図４
2017174719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面と、前記第一の面に対向する第二の面とを有し、前記第一の面に発光素子が搭載された回路基板と、
ベース板を有し、前記回路基板の前記第二の面に対向して配置され、前記発光素子が前記回路基板を介して発する熱を放散する金属製の放熱器と、
前記放熱器を主として形成する金属とは異なる金属粒子を含み、前記回路基板の前記第二の面と前記ベース板の上面とを融着する第一の融着部と、を具備し、
前記ベース板の前記上面には、金メッキまたは銀メッキが施されていることを特徴とする、
照明装置。
【請求項２】
前記第一の融着部は、銀粒子を含む一方で樹脂成分を含まない構成であって、
前記回路基板の前記第二の面には、金メッキまたは銀メッキが施されていることを特徴とする、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記放熱器は、前記ベース板に接して前記ベース板の下面に配置される放熱フィンまたはヒートパイプをさらに有し、
前記照明装置は、前記ベース板の前記下面と、前記放熱フィンまたは前記ヒートパイプとを融着する第二の融着部、をさらに具備し、
前記第一の融着部と前記第二の融着部とが同一部材であることを特徴とする、
請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子としてＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を使用した照明装置（以下では「ＬＥＤ照明装置」と呼ぶことがある）が主流となっており、スポットライトや、投光器等の高出力の照明装置としても、ＬＥＤ照明装置を用いることが検討されている。
【０００３】
また、ＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤが搭載される基板（以下では「ＬＥＤ基板」と呼ぶことがある）と、ＬＥＤが発する熱を放散する放熱器とを接合する接合剤として、一般的に、シリコーングリスが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０２５０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリコーングリスは熱抵抗値が大きくて熱伝導率が低いため、ＬＥＤ基板と放熱器との接合剤にシリコーングリスを用いると、ＬＥＤが発する熱が放熱器に伝わり難くなって、ＬＥＤ基板が高温になってしまうことがある。特に、高出力の照明装置としてＬＥＤ照明装置を用いる場合にＬＥＤ基板と放熱器との接合剤にシリコーングリスを用いると、ＬＥＤ基板が非常に高温になってしまう。このため、ＬＥＤ照明装置の高出力化にあたっては、放熱性を高めることが重要となる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、照明装置の放熱性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る照明装置は、回路基板と、金属製の放熱器と、融着部とを有する。回路基板は、第一の面と、第一の面に対向する第二の面とを有し、回路基板の第一の面には発光素子が搭載される。放熱器は、ベース板を有し、回路基板の第二の面に対向して配置され、発光素子が回路基板を介して発する熱を放散する。融着部は、放熱器を主として形成する金属とは異なる金属粒子を含み、回路基板の第二の面とベース板の上面とを融着する。そして、ベース板の上面には、金メッキまたは銀メッキが施されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る照明装置の構造の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する実施形態に係る照明装置１は、ＬＥＤ基板１３と、金属製の放熱器２０と、融着部３１とを有する。ＬＥＤ基板１３の上面には、ＬＥＤ１１１が搭載される。放熱器２０は、ベース板２３を有し、ＬＥＤ基板１３の下面に対向して配置され、ＬＥＤ１１１がＬＥＤ基板１３を介して発する熱を放散する。融着部３１は、放熱器２０を主として形成する金属とは異なる金属粒子を含み、ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とを融着する。そして、ベース板２３の上面には、金メッキまたは銀メッキが施されている。
【００１０】
また、以下で説明する実施形態に係る融着部３１は、銀粒子を含む一方で樹脂成分を含まない構成であり、ＬＥＤ基板１３の下面には、金メッキまたは銀メッキが施されていることが好ましい。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係る放熱器２０は、放熱フィン２１またはヒートパイプを有する。放熱フィン２１またはヒートパイプは、ベース板２３に接してベース板２３の下面に配置される。また、照明装置１は、融着部３３を有する。融着部３３は、ベース板２３の下面と、放熱フィン２１またはヒートパイプとを融着する。そして、ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とを融着する融着部３１と、ベース板２３の下面と放熱フィン２１の上面とを融着する融着部３３とが、同一部材である。
【００１２】
以下、図面を参照して、実施形態に係る照明装置を説明する。以下では、発光素子の一例としてＬＥＤを挙げて説明するが、発光素子はＬＥＤに限定されない。また、各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１３】
（第１の実施形態）
［照明装置の構造］
図１は、第１の実施形態に係る照明装置の構造の一例を示す斜視図である。図１に示す照明装置１は、ＬＥＤモジュール１０と、放熱器２０とを有する。ＬＥＤモジュール１０は、発光部１１と、ＬＥＤ基板１３とを有する。ＬＥＤ基板１３は、回路基板の一例であり、例えば、セラミック製の基板（つまり、セラミック基板）である。放熱器２０は、放熱フィン２１と、ベース板２３とを有する。放熱器２０は金属製であり、放熱器２０の材質は、例えば、アルミニウムである。
【００１４】
ＬＥＤ基板１３にはＬＥＤ（図示省略）が搭載される。ＬＥＤ基板１３に搭載されたＬＥＤが樹脂によって覆われることにより発光部１１が形成される。つまり、ＬＥＤ基板１３は、上面（つまり、第一の面）と下面（つまり、第一の面に対向する第二の面）とを有し、ＬＥＤ基板１３の上面にはＬＥＤが搭載される。ＬＥＤ基板１３の上面に搭載されたＬＥＤは、動作時に（つまり、点灯時に）発熱する。ＬＥＤからの熱はＬＥＤ基板１３を介して放熱器２０へ伝わる。
【００１５】
放熱器２０は、ＬＥＤ基板１３の下面に対向して配置される。放熱器２０において、放熱フィン２１は、ベース板２３に接してベース板２３の下面に配置され、ＬＥＤ基板１３上のＬＥＤがＬＥＤ基板１３を介して発する熱を照明装置１の外部へ放散する。
【００１６】
図２は、第１の実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。図２に示すように、ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とが融着され、かつ、ベース板２３の下面と放熱フィン２１の上面とが融着されることにより照明装置１が形成される。
【００１７】
図３は、第１の実施形態に係る照明装置の断面図である。図３において、ＬＥＤ基板１３に搭載されたＬＥＤ１１１が樹脂１１３によって覆われることにより発光部１１が形成される。
【００１８】
ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とは、融着部３１によって融着される。融着部３１の部材は、金属粒子を含むペーストであり、例えば、銀ナノ粒子ペーストであることが好ましい。銀ナノ粒子ペーストには、ナノメートルオーダーの銀粒子が含まれる。一方で、銀ナノ粒子ペーストには、エポキシ等の樹脂成分が含まれないことが好ましい。つまり、融着部３１は、銀粒子を含む一方で樹脂成分を含まない構成であることが好ましい。
【００１９】
ここで、ベース板２３及び放熱フィン２１の材質は例えばアルミニウムであるのに対し、融着部３１の部材は例えば銀ナノ粒子ペーストである。つまり、融着部３１は、放熱器２０を主として形成する金属とは異なる金属粒子を含む。
【００２０】
また、ＬＥＤ基板１３の下面にはメッキが施されてメッキ層４１が形成されている。ＬＥＤ基板１３の下面に施されるメッキは、金メッキまたは銀メッキであることが好ましい。
【００２１】
さらに、ベース板２３の上面にはメッキが施されてメッキ層４３が形成されている。ベース板２３の上面に施されるメッキは、金メッキまたは銀メッキであることが好ましい。
【００２２】
よって、融着部３１は、ＬＥＤ基板１３の下面においてメッキ層４１と接するとともに、ベース板２３の上面においてメッキ層４３と接することにより、ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とを融着する。
【００２３】
［第１の実施形態の効果］
上記のように、ベース板２３の上面に金メッキまたは銀メッキが施されていることにより、金属粒子を含む融着部３１とベース板２３の上面との融着性が高まる。よって、ＬＥＤ１１１が発する熱がＬＥＤ基板１３を介して放熱フィン２１に伝わる際の熱伝導率を高めることができる。よって、照明装置１の放熱性を高めることができる。
【００２４】
また、ＬＥＤ基板１３の下面に金メッキまたは銀メッキが施されていることにより、金属粒子を含む融着部３１とＬＥＤ基板１３の下面との融着性が高まる。よって、ＬＥＤ１１１が発する熱がＬＥＤ基板１３を介して放熱フィン２１に伝わる際の熱伝導率をさらに高めることができる。よって、照明装置１の放熱性をさらに高めることができる。
【００２５】
また、融着部３１は、銀粒子を含む一方で樹脂成分を含まない構成であることが好ましい。つまり、融着部３１の構成要素の大半が銀粒子であることが好ましい。こうすることで、融着部３１自体の熱伝導率をさらに高めることができるとともに、融着部３１とＬＥＤ基板１３の下面との融着性、及び、融着部３１とベース板２３の上面との融着性をさらに高めることができる。よって、照明装置１の放熱性をさらに高めることができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
［照明装置の構造］
図４は、第２の実施形態に係る照明装置の断面図である。図４において、ベース板２３の下面と放熱フィン２１の上面とは、融着部３３によって融着される。そして、ＬＥＤ基板１３の下面とベース板２３の上面とを融着する融着部３１と、ベース板２３の下面と放熱フィン２１の上面とを融着する融着部３３とは、同一部材である。例えば、融着部３１及び融着部３３の双方の部材が金属粒子を含むペーストであり、金属粒子を含むペーストは、例えば、銀ナノ粒子ペーストであることが好ましい。
【００２７】
［第２の実施形態の効果］
ＬＥＤ基板１３とベース板２３との融着と、ベース板２３と放熱フィン２１との融着とを、物性が互いに異なる２つの融着部（例えば、硬化温度が互いに異なる２つの金属ペースト）を用いて行うと、これらの融着を２つの融着工程に分けて行う必要がある。これに対し、上記のように、ＬＥＤ基板１３とベース板２３との融着、及び、ベース板２３と放熱フィン２１との融着に用いられる融着部を同一部材にすることにより、１つの融着工程で双方の融着をまとめて行うことができる。よって、照明装置１の製造工程を簡略化することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
放熱器２０は、放熱フィン２１の代わりに、または、放熱フィン２１に加えて、ヒートパイプ（図示省略）を有しても良い。放熱器２０において、ヒートパイプは、ベース板２３に接してベース板２３の下面に配置され、ＬＥＤ基板１３上のＬＥＤがＬＥＤ基板１３を介して発する熱を照明装置１の外部へ伝導する。放熱器２０がヒートパイプを有する場合、ベース板２３の下面とヒートパイプとが融着部３３によって融着される。ヒートパイプの材質は、例えば、アルミニウムである。
【００２９】
以上、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】
【００３０】
１  照明装置
１１  発光部
１３  ＬＥＤ基板
２１  放熱フィン
２３  ベース板
３１，３３  融着部
４１，４３  メッキ層
１１１  ＬＥＤ
１１３  樹脂
【図１】
2017174719.tif 000003
【図２】
2017174719.tif 000004
【図３】
2017174719.tif 000005
【図４】
2017174719.tif 000006