(57)【要約】【課題】照明装置において配線基板にＬＥＤを実装する際、従来よりある低価格な配線基板を使用して、簡単な方法により放熱効果を上げることができるＬＥＤの実装技術を提供することを目的とする。【解決手段】底面に放熱のための金属部スラグが露出しているＬＥＤ本体を配線基板に実装するＬＥＤ実装方法であって、表面に金属箔の配線導体を設けた配線基板のＬＥＤ本体を実装する位置に穴を開け、該穴に、放熱性の良いシートまたは放熱用シリコン樹脂を埋め、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の底面に照明装置の金属製フードが、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の上面にＬＥＤ本体底面の金属部スラグが、それぞれ接するように、ＬＥＤ本体を上記配線基板に実装する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に放熱のための金属部スラグが露出しているＬＥＤ本体を配線基板に実装するＬＥＤ実装方法であって、
表面に金属箔の配線導体を設けた配線基板のＬＥＤ本体を実装する位置に穴を開け、
該穴に、放熱性の良いシートまたは放熱用シリコン樹脂を埋め、
該シートまたは放熱用シリコン樹脂の底面に照明装置の金属製フードが、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の上面にＬＥＤ本体底面の金属部スラグが、それぞれ接するように、ＬＥＤ本体を上記配線基板に実装することを特徴とする照明装置のＬＥＤ実装方法。
【請求項２】
底面に放熱のための金属部スラグが露出しているＬＥＤ本体を配線基板に実装したＬＥＤ照明装置であって、
金属製フードと、
該フードに固定される、表面に金属箔の配線導体を設けた、配線基板と、
該配線基板上に実装されるＬＥＤ本体とを備えると共に、
前記配線基板のＬＥＤ本体を実装する位置に穴を開け、
該穴に、放熱性の良いシートまたは放熱用シリコン樹脂を埋め、
該シートまたは放熱用シリコン樹脂の底面に照明装置のフードが、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の上面にＬＥＤ本体底面の金属部スラグが、それぞれ接するように、ＬＥＤ本体を上記配線基板に実装したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置のＬＥＤ実装方法及び該実装方法を利用したＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、植物栽培などに用いるＬＥＤ照明装置が知られている。これらの照明装置は、例えばフードなどの本体外殻にＬＥＤを実装した基板をネジ止めなどで固定することで製作される。照明装置のＬＥＤを実装する場合、銅箔配線基板（いわゆるプリント基板）にＬＥＤチップを半田接続によって電気的に接続し使用する場合が多い（例えば、特許文献１，２など）。
【０００３】
ところで、最近のＬＥＤは高輝度形となり、高消費電流のため高熱を発生する傾向がさらに強くなってきている。その放熱のために、ＬＥＤは、熱伝導が良い金属部スラグが露出する構造となっている。このスラグは、ＬＥＤのカソードまたはアノード何れかの端子に（アノード側接続が一般的）接続され電気的に導通している。従って、複数のＬＥＤを一枚の放熱板（例えば、ヒートシンク、フード、リフレクタなどと呼ばれる金属板）に並べると、全てのＬＥＤのスラグ部分が該放熱板によりショート状態となる。複数のＬＥＤを点灯させる場合、該複数のＬＥＤを直列接続して通電するのが通常であるので、上記のようにスラグ部分がショートした状態ではＬＥＤを点灯させることができなくなってしまう。従って、各ＬＥＤは絶縁する必要がある。
【０００４】
図５及び図６に、従来の一般的なＬＥＤの実装方法を示す。図５は上面図、図６はそのＢ−Ｂ’断面図である。図５，６において、５０１は照明装置のフード、５０２は金属放熱器、５０３は銅箔配線板絶縁部、５０４は配線導体、５０５は放熱導帯部、５０６はＬＥＤ本体、５０７はＬＥＤ本体５０６の底部に露出しているスラグ（発熱部金属）を示す。銅箔配線板絶縁部５０３と配線導体５０４と放熱導帯部５０５は、いわゆるプリント基板を構成している。配線導体５０４と放熱導帯部５０５は、銅箔配線板絶縁部５０３の表面上に貼着された銅箔である。
【０００５】
フード５０１に対して、金属放熱器５０２と配線板５０３がネジ止めなどで固定される。ＬＥＤ本体５０６の端子（リード線）は配線導体５０４に半田付けされ、これによりＬＥＤ本体５０６は配線板５０３に固定される。ＬＥＤ本体５０６の底面に露出しているスラグ５０７は、配線板５０３上の放熱導帯部５０５に接している。これにより、ＬＥＤ５０６で発生する熱は、放熱導帯部５０５に放熱される。また、金属放熱器５０２に配線板５０３を貼りつけた複合構造を採っているので、放熱導帯部５０５の熱は配線板絶縁部５０３を介して金属放熱器５０２に伝わり放熱される。
【０００６】
上記図５，６の構造では、配線基板５０３上の銅箔が放熱器となっているが、配線基板５０３自体は絶縁体であり熱伝導は良くないので、ＬＥＤランプ５０６の放熱にとっては欠点となっている。この欠点を解消するため、前出図５，６のように放熱金属板５０２に配線基板５０３を貼りつけた複合構造を採っているが、さらに最近では熱伝導性の良いグラスファイバーのような絶縁性と熱伝導性を併せ持った基板も用いられている。
【０００７】
図７はそのような絶縁性と熱伝導性を持つ素材を使用した配線と放熱器の構造を示す上面図、図８はそのＣ−Ｃ’断面図である。図７，８において、７０１はフード、７０２は銅箔配線板絶縁部兼放熱器、７０３は配線導体、７０４は放熱導帯部、７０５はＬＥＤ本体、７０６はＬＥＤ本体７０５のスラグを示す。銅箔配線板絶縁部兼放熱器７０２は絶縁性と熱伝導性を併せ持った基板であるので、スラグ７０６からの熱は効率よく放熱される。
【特許文献１】特開２００２−３５３５１５号公報
【特許文献２】特公平２−６３２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の図７，８で用いるような絶縁性と熱伝導性を併せ持つ基板は高価でありそれ程普及していない。
【０００９】
本発明は、従来よりある低価格な配線基板を使用して、簡単な方法により放熱効果を上げることができるＬＥＤの実装技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、底面に放熱のための金属部スラグが露出しているＬＥＤ本体を配線基板に実装するＬＥＤ実装方法であって、表面に金属箔の配線導体を設けた配線基板のＬＥＤ本体を実装する位置に穴を開け、該穴に、放熱性の良いシートまたは放熱用シリコン樹脂を埋め、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の底面に照明装置の金属製フードが、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の上面にＬＥＤ本体底面の金属部スラグが、それぞれ接するように、ＬＥＤ本体を上記配線基板に実装することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、底面に放熱のための金属部スラグが露出しているＬＥＤ本体を配線基板に実装したＬＥＤ照明装置であって、金属製フードと、該フードに固定される、表面に金属箔の配線導体を設けた、配線基板と、該配線基板上に実装されるＬＥＤ本体とを備えると共に、前記配線基板のＬＥＤ本体を実装する位置に穴を開け、該穴に、放熱性の良いシートまたは放熱用シリコン樹脂を埋め、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の底面に照明装置のフードが、該シートまたは放熱用シリコン樹脂の上面にＬＥＤ本体底面の金属部スラグが、それぞれ接するように、ＬＥＤ本体を上記配線基板に実装したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来より使用されている低価格の配線基板を用いて、簡単な方法により放熱効果を上げることができるＬＥＤの実装技術が提供される。本発明では、配線基板の金属箔を放熱のため広く使用することが無いので高密度化が可能である。照明装置の金属製フード（反射板）を放熱器として代用するので、放熱効果も高い。また、構造が単純で放熱部の小型化と高熱伝導の併用によってＬＥＤの実装密度を向上させることができ、照明機器の小型化と低価格に貢献するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る照明装置における配線および放熱器の構造を示す上面図である。図２は、図１の構造のＡ−Ａ’断面図である。１０１はフード、１０２は銅箔配線板絶縁部、１０３Ｒ，１０３Ｌは配線導体、１０４は配線板１０２に開けられた穴、１０５は放熱シート、１０６はＬＥＤ本体、１０７はＬＥＤのレンズ部分、１０８Ｒ，１０８ＬはＬＥＤのリード線を示す。ＬＥＤのリード線１０８Ｒは、１０９Ｒに示す部分で配線導体１０３Ｒに半田付けされている。同様に、リード線１０８Ｌは、１０９Ｌに示す位置で配線導体１０３Ｌに半田付けされている。これによりＬＥＤ本体１０５は配線板１０２に固定される。配線板１０２は、ネジ止めなどでフード１０１に固定される。この際、穴１０４に放熱シート１０５が配置されて、ＬＥＤ本体１０６の底部のスラグ１１０が放熱シート１０５に接する。これにより、ＬＥＤで発生する熱は、スラグ１１０及び放熱シート１０５を介してフード１０１に放熱される。フード１０１は、フードであるとともに、金属放熱器の役割を果たしている。
【００１５】
図３は、図１，２で説明した本実施形態の照明装置におけるＬＥＤ実装方法を示す。フード１０１の上に配線板１０２を載せてネジ止めなどで固定する。配線板１０２には所定のパターンで配線導体１０３Ｒ，１０３Ｌが設けられており、さらにＬＥＤの実装位置には穴１０４が開けられている。穴１０４の中に放熱シート１０５を置き（シリコングリスなどでフード１０１と放熱シート１０５とを密着させる）、その上にＬＥＤ本体１０６のスラグ１１０が放熱シート１０５の表面に接するように（シリコングリスなどで密着させる）、ＬＥＤ１０６を配置し、リード線１０８Ｒ，１０８Ｌをそれぞれ配線導体１０３Ｒ，１０３Ｌに半田付けする。配線基板１０２上に先にＬＥＤ１０６を半田付けし、そのような配線基板１０２をフード１０１に螺子止めする際に穴１０４に放熱シート１０５を配置して実装しても良い。
【００１６】
図４は、本実施形態の照明装置の外観図を示す。図４（ａ）は外観図、図４（ｂ）は図４（ａ）の照明装置を矢印Ａの方向から見た図、図４（ｃ）は矢印Ｂの方向から見た図である。４０１は照明装置の本体であり、その内部にはＬＥＤに電力を供給する電源回路が設けられている。本体４０１にはフード１０１が取り付けられている。フード１０１に配線基板１０２が固定され、該配線基板１０２に上述した実装方法でＬＥＤ本体１０６が実装されている。ここではＬＥＤを４つ実装した例を示したが、その数は任意である。これらのＬＥＤ１０６は、配線基板１０２上の配線導体１０３Ｒ，１０３Ｌにより直列接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る照明装置における配線および放熱器の構造を示す上面図
【図２】図１の構造のＡ−Ａ’断面図
【図３】本実施形態の照明装置におけるＬＥＤ実装方法を示す図
【図４】本実施形態の照明装置の外観図
【図５】従来の一般的なＬＥＤの実装方法を示す上面図
【図６】図５のＢ−Ｂ’断面図
【図７】絶縁性と熱伝導性を持つ素材を使用した配線と放熱器の構造を示す上面図
【図８】図７のＣ−Ｃ’断面図
【符号の説明】
【００１８】
１０１…フード、１０２…銅箔配線板絶縁部、１０３Ｒ，１０３Ｌ…配線導体、１０４…配線板１０２に開けられた穴、１０５…放熱シート、１０６…ＬＥＤ本体、１０７…ＬＥＤのレンズ部分、１０８Ｒ，１０８Ｌ…ＬＥＤのリード線、１１０…ＬＥＤ本体１０６の底部のスラグ。
【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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