CN102313205A - 发光模块以及包括该发光模块的照明器具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光模块和照明器具,该发光模块(21)包括:具有共用线连接部(25b)且配设在模块基板(22)上的第一配线图案(25)、极性与图案(25)极性不同的第二配线图案(26)、将多个半导体发光元件(45)串联连接而成的多个第一发光元件列(45R)及多个第二发光元件列(45L)。将配线图案(25)包围地设置配线图案(26)。图案(26)包括有在线连接部(25b)两侧形成第一元件配设空间与第二元件配设空间的第一线连接部(26b)与第二线连接部(26d)。发光元件列(45R)利用接线(47~49)电性连接于线连接部(25b、26b)且配设在第一元件配设空间中。发光元件列(45L)利用接线(50~52)电性连接于线连接部(25b、26d)且配设在第二元件配设空间中。
Description
本发明基于且主张2010年6月28日提出申请的日本专利申请第2010-146730号、2010年6月28日提出申请的日本专利申请第2010-146733号和2010年6月30日提出申请的日本专利申请第2010-150418号的优先权,所述申请的全部内容并入本发明作为参考。
技术领域
此处所述的实施方式是有关于例如可较佳地用作光源等的发光模块(module)、以及包括该模块作为光源的例如道路灯等的照明器具。
背景技术
作为板上芯片(Chip On Board,COB)形的发光模块,具有如下的构成的发光模块已为人所知,即,在模块基板上交替地设置正极用与负极用的配线图案(pattern),将串联地连接的多个半导体发光元件例如芯片状的发光二极管(Light Emitting Diode,LED)配置在所述配线图案中的成对的正极用及负极用的配线图案之间,利用接线(bonding wire)来将所述LED电性连接于配线图案,并且利用透光性的密封树脂来埋设配线图案以及各LED等。
在利用所述发光模块来发出白色光的情况下,一般而言,使用发出蓝色光的LED,并且将混合有由蓝色光激发且放射出黄色的光的黄色荧光体的密封树脂用作密封树脂。借此,密封树脂的表面作为白色的发光面而发挥功能。
对于以所述方式构成的COB形的发光模块而言,存在以下的问题。
即,在所述发光模块中,沿着LED列的延伸方向来并排地设置发光***,借此,多个LED列纵横地排列,所述发光***是将多个LED列配设在正极用配线图案及与该正极用配线图案成对地设置的负极用配线图案之间而成。因此,可占据大致正方形的区域来配设多个LED列。
但是,对于所述构成而言,在邻接的发光***之间需要用以确保绝缘距离的空间(space),并且由于全部的发光***包括正极用配线图案及与该正极用配线图案成对的负极用配线图案,因此,还需要用以分别配设所述正极用配线图案与负极用配线图案的空间。因此,用以配设全部的LED的空间变大。而且,由于在每个发光***中设置有正极用配线图案与负极用配线图案,因此,配线图案的数量多,此成为制造成本高的一个原因。
借由将发光***设为单一的发光***,即,借由形成如下的一个发光***,可消除如上所述的问题,所述一个发光***是使各LED列中所含的LED的数量增加,并且以包夹着所述LED列的方式来设置单一的正极用配线图案与负极用配线图案而成。但是,在此种构成中,随着各LED列所具有的LED数量的增加,施加于各LED列的电压会增加。用以供给如此高的电压的电源装置的电路构成必须具有可耐受高电压且可供给该高电压的能力,因此,成本不可避免地会升高。
发明内容
总体而言,根据一个实施方式,发光模块包括:模块基板;第一配线图案,具有共用线连接部且设置在所述模块基板上;第二配线图案,具有第一线连接部、第二线连接部、及使所述第一线连接部与所述第二线连接部相连的中间图案部,在所述第一线连接部与所述共用线连接部之间形成第一元件配设空间,以所述共用线连接部为边界,在所述第一线连接部的相反侧,在所述第二线连接部与所述共用线连接部之间形成第二元件配设空间,所述第二配线图案将所述第一配线图案予以包围,极性与所述第一配线图案的极性不同,且设置在所述模块基板上;多个第一发光元件列,将多个半导体发光元件予以串联连接而成,并且电性连接于所述共用线连接部与所述第一线连接部,在所述第一元件配设空间中,并排地配设于所述共用线连接部及所述第一线连接部的延伸方向;以及多个第二发光元件列,将多个半导体发光元件予以串联连接而成,并且电性地连接于所述共用线连接部与所述第二线连接部,在所述第二元件配设空间中,并排地配设于所述共用线连接部及所述第二线连接部的延伸方向。
根据所述实施方式1,模块基板也可为环氧(epoxy)树脂等的合成树脂制的基板、将绝缘层积层于金属板而成的金属基座(base)基板、或无机材料例如陶瓷(ceramics)制的基板中的任一种基板。而且,在将该模块基板设为白色的陶瓷制的基板的情况下,可将选自氧化铝(alumina)、氮化铝、氮化硼、氮化硅、氧化镁、镁橄榄石(forsterite)、块滑石(steatite)、以及低温烧结陶瓷中的任一种材料或这些材料的复合材料用作所述陶瓷,尤其可较佳地使用廉价、光反射率高且易于加工的氧化铝。
在所述实施方式1中,第一配线图案、第二配线图案可由铜、银、以及金等的金属形成,但在采用成本较金制的配线图案更低且发光模块例如射出白色光的构成的情况下,就使配线图案的颜色不易对所述出射光造成影响的方面而言,优选设为银制的配线图案。在所述实施方式中,第一配线图案与第二配线图案中的一个配线图案为正极,另一个配线图案为负极,并且所谓所述第一配线图案与第二配线图案的线连接部,是指连接有接线的部位。在所述实施方式1中,所谓配线图案由以银作为主成分的金属形成,也包含纯银的配线图案、以及由银镀层等形成的配线图案。
在所述实施方式1中,例如可将在元件基板上设置有化合物半导体的各种发光元件以用作半导体发光元件,特别优选使用发出蓝色光的裸片(bare chip)的蓝色LED,但也可使用发出紫外线或绿色光的半导体发光元件。另外,还可使用LED以外的半导体发光元件。
在实施方式1中,可将金属细线例如金线、铝线、铜线、以及铂线等用作接线,但特别优选将耐湿性、耐环境性、密着性、导电性、导热性、以及伸展率良好的金线用作接线。
在实施方式1的发光模块中,利用第二配线图案来将第一配线图案予以包围,且分别配设于第一元件配设空间与第二元件配设空间的多个第一发光元件列与第二发光元件列共同使用第一配线图案的共用线连接部。借此,在由多个第一发光元件列所形成的第一发光***、与邻接于所述第一发光***且由多个第二发光元件列所形成的第二发光***之间,无需用以确保配线图案彼此之间的绝缘距离的空间,而且可借由共用线连接部来使整个发光模块所需的配线图案的数量减少,具体而言可使线连接部的数量减少。
此外,配设于共用线连接部的两侧的多个第一发光元件列与多个第二发光元件列电性并联。借此,各发光元件列所具有的半导体发光元件的数量不会增加,因此,可利用低施加电压来使各发光元件列发光。
根据第一实施方式所述,实施方式2的发光模块是以使将所述第一发光元件列与第二发光元件列的长度予以合计而得的合计元件列长度、与所述共用线连接部的长度大致相等的方式,将所述多个第一发光元件列以及所述多个第二发光元件列配设于所述共用线连接部的两侧。
在所述实施方式2中,与全部的发光元件列并排地配设于共用线连接部的延伸方向的构成相比较,不会产生安装有全部的半导体发光元件的区域的纵横的尺寸差,或即使存在尺寸差,该尺寸差也小。因此,不会形成细长的所述区域。因此,根据第一实施方式所述,在所述实施方式2中,进一步可使来自发光模块的出射光的配光分布在各方向上均一。
根据第一实施方式或第二实施方式所述,实施方式3的发光模块的特征在于:与所述共用线连接部相连的所述第一配线图案的图案基部、及与所述第一线连接部、第二线连接部中的一个线连接部相连的所述第二配线图案的图案基部隔开基部间绝缘距离而并排地设置,并且具有两根端子接脚(pin)的两根接脚形的供电用的连接器(connector)安装于所述模块基板,所述两根端子接脚个别地连接于所述两个图案基部。
根据实施方式1或实施方式2所述,在所述实施方式3中,进一步只要设置第一配线图案与第二配线图案作为对各发光元件列供电所需的配线图案即可,因此,可将通用且成本低的两根接脚形的连接器用作供电用的连接器。而且,由于可确保第一配线图案、第二配线图案的图案基部间的基部间绝缘距离为大距离,因此,在第一配线图案、第二配线图案为银制的情况下,即使产生银迁移(migration),也可长时间地防止由该银迁移引起的第一配线图案与第二配线图案的图案基部之间的短路。
根据实施方式1至实施方式3中的任一个实施方式所述,在实施方式4的发光模块中,将所述共用线连接部的前端与所述中间图案部的长度方向中间部以所述基部间绝缘距离以上的绝缘距离隔开。
根据实施方式1至实施方式3中的任一个实施方式所述,在所述实施方式4中,进一步在两个配线图案为银制的配线图案的情况下,即使产生银迁移,也可长期地防止该银迁移所引起的共用线连接部与中间图案部之间的短路。
根据实施方式1至实施方式4中的任一个实施方式所述,实施方式5的发光模块的特征在于:多个所述第一发光元件列与多个所述第二发光元件列以所述共用线连接部为边界而对称,与所述两个配线图案相同的金属制的对准标记(alignment mark)位于各发光元件列的延长线上且设置在所述模块基板上,所述各对准标记中,配置在靠近所述第一线连接部的位置的对准标记与所述第一线连接部的边缘相隔1.0mm以上,并且配置在靠近所述第二线连接部的位置的对准标记与所述第二线连接部的边缘相隔1.0mm以上。
根据实施方式1至实施方式4中的任一个实施方式所述,在所述实施方式5中,进一步由于两个配线图案与对准标记为相同的金属,因此,可借由相同的步骤来将所述两个配线图案与对准标记形成于模块基板。
但是,当利用安装机来将半导体发光元件安装于模块基板的元件配设空间时,该安装机对隔着第一元件配设空间与第二元件配设空间而设置的一对的对准标记进行识别,将半导体发光元件间隔地安装在通过所述对准标记的直线(安装线)上。在该安装过程中,安装机在恰当地识别出所述一对的对准标记的情况下进行恰当的安装,但由于形成对准标记列的对准标记的相互间隔小,因此,安装机有时会不恰当且错误地识别对准标记而安装半导体发光元件。在此种情况下,将要根据所述错误识别而安装至不良安装线上的半导体发光元件的一部分有可能会干扰已正常地安装的半导体发光元件的一部分。
但是,在实施方式5中,形成以沿着第一线连接部、第二线连接部的方式而延伸的列来配设的各对准标记与所述第一线连接部、第二线连接部的边缘相隔1.0mm以上,因此,在所述实施方式5中,进一步对于已安装有半导体发光元件的正常安装线而言,基于所述错误识别的不良安装线缓慢地倾斜,从而可使在所述线进行收敛的一侧的线之间的间隔扩大。借此,可使将要安装于所述不良安装线的半导体发光元件相对于已安装于正常安装线的半导体发光元件的干扰受到抑制。
根据实施方式5所述,在实施方式6的发光模块中,相对于所述模块基板的边缘的所述对准标记的相隔距离较相对于所述第一线连接部、第二线连接部的所述对准标记的相隔距离更大。
根据实施方式5所述,在所述实施方式6中,进一步可在各对准标记与模块基板的边缘之间确保绝缘所需的沿面距离。并且,可确保如下的部位处于模块基板的周部,该部位在发光模块的制造方面的搬运或设置(setting)等的操作中,能够以不干扰对准标记的方式来对模块基板进行处理(handling)。
实施方式7的照明器具的特征在于包括:具有根据实施方式1至实施方式6中任一个实施方式所述的发光模块作为光源的光源装置;以及安装有该光源装置的器具本体。该实施方式7并不限于后述的实例1中所说明的道路灯,还可适用于所有类型的照明器具。
在所述实施方式7的照明器具中,光源装置具有根据实施方式1至实施方式6中的任一个实施方式所述的发光模块作为光源,因此,该模块中的半导体发光元件群的配设空间小,且可使形成配线图案的金属的使用量减少,而且能够以低施加电压来发光。
附图说明
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是表示包括实例1的发光模块的道路灯的立体图。
图2是放大地表示所述道路灯的灯具的立体图。
图3是表示所述灯具所具有的光源装置的立体图。
图4是概略性地表示所述光源装置的正视图。
图5是表示所述光源装置所具有的发光模块的正视图。
图6是表示经由第一制造步骤之后的状态的所述发光模块的正视图。
图7是表示经由第二制造步骤之后的状态的所述发光模块的正视图。
图8是表示经由第三制造步骤之后的状态的发光模块的正视图。
图9是表示经由第四制造步骤之后的状态的发光模块的正视图。
图10是沿着图4中的F10-F10线来表示的剖面图。
图11是表示所述发光模块中的配线银占有率与光束维持率的关系的曲线图。
[符号的说明]
1:道路灯 2:灯柱
3:灯具 4:灯体
5:透光板 6:光源装置
11:装置基座 12:模块设置部
12a:底面 12b:侧面
14:散热片 15:反射器
15a:第一反射板 15b:第二反射板
15c:第三反射板 15d:第四反射板
21:发光模块 22:模块基板
22a:零件安装面/安装面
25:配线图案/第一配线图案/正极用的配线图案/图案
25a:正极图案基部/正极用图案基部 25b:共用线连接部/线连接部
25c:第一正极垫部 25d:第二正极垫部
26:配线图案/第二配线图案/负极用的配线图案/图案
26a:负极图案基部 26b:第一线连接部/线连接部
26c:中间图案部 26d:第二线连接部/线连接部
26e:第一负极垫部 26f:第二负极垫部
27:中间 28、29:点灯检查垫
28a、29a:图案部 31:温度检查垫/温度检查用垫
33:安装垫 35:对准标记/第一对准标记
35a、35b、36a、36b:对准标记 36:对准标记/第二对准标记
37:第一保护层 37a:第一滑动部
37b:第二滑动部 38:第二保护层
41:第一身份标记 42:第二身份标记
43:第三身份标记 44:第四身份标记
45:半导体发光元件 45L:第二发光元件列/发光元件列
45R:第一发光元件列/发光元件列 47~52:接线
55:框架 57:密封树脂
57a:发光面 61:连接器
61a:第一端子接脚 61b:第二端子接脚
65:电容器 70:荧光体
71:按压板 72:弹簧
A:基部间绝缘距离 B:绝缘距离
E、J、K:距离 F:配设间距
F 10-F 10:线 G:相隔距离
H:光线 L1:正常安装线
L2:不良安装线 M、N、L:长度
S:区域 S1:第一元件配设空间
S2:第二元件配设空间 X:第一配设尺寸
Y:第二配设尺寸 θ:角度
具体实施方式
以下,根据附图来对各种实施方式进行说明。
以下,参照图1至图10来详细地对包括实施方式的发光模块的照明器具例如道路灯进行说明。再者,为了便于说明,图10省略了后述的保护层的描述。
图1表示为了对道路进行照明而设置的道路灯1。该道路灯1包括:灯柱2、与安装在灯柱2的上端部的灯具3。灯柱2立设于道路旁,该灯柱2的上部以覆盖在道路上的方式而弯曲。
如图2所示,灯具3包括:连结于灯柱2的器具本体例如灯体4、堵住朝向道路的灯体4的下表面开口且安装于灯体4的透光板5、以及与所述透光板5相向地收容于灯体4的至少一台光源装置6。灯体4是将金属例如多个铝铸件(aluminium die cast)成形品加以组合而形成。透光板5由强化玻璃(glass)构成。
如图3以及图4所示,光源装置6包括:大致呈矩形板状的装置基座11、突出地设置于装置覆盖物(veil)的背面的多个散热片(fin)14、设置于装置基座11的正面的反射器15、以及作为光源的发光模块21,将这些构件予以连结来实现单元化。
装置基座11为金属制,例如为铝铸件制,且被制成为四角形。装置基座11在正面具有由开放的四方的凹陷部构成的模块设置部12(参照图4以及图10)。该模块设置部12的底面12a平坦,对模块设置部12进行划分的四个侧面12b彼此成直角地相连。散热片14一体地形成于装置基座11。
反射器15是呈喇叭状地将第一反射板15a、第二反射板15b、第三反射板15c、以及第四反射板15d加以组合成而形成。第一反射板15a与第二反射板15b是平坦的构成的平面镜(mirror),且彼此平行地设置。连结于所述第一反射板15a与第二反射板15b的第三反射板15c与第四反射板15d是弯曲的构成的曲面镜(curved mirror),且以彼此的间隔逐渐扩大的方式而设置。
光源装置6使反射器15的出射开口与透光板5相向而固定在灯体4内。在该固定状态下,装置基座11的一部分例如周部以可进行热传导的方式而连接于灯体4的内表面。除了可借由使所述周部直接与灯体4的内表面发生接触来实现所述热连接(thermal connection)之外,还可将所述周部经由散热性高的金属或导热管(heat pipe)等的导热构件而连接于灯体4的内表面,借此来实现所述热连接。借此,可将金属制的灯体4作为散热面来使光源装置6所发出的热释放至外部。
然后,对发光模块21进行说明。如图4、图5、图6、以及图7等所示,发光模块21包括:模块基板22、第一配线图案例如形成正极的配线图案25、第二配线图案例如形成负极的配线图案26、对准标记35、36、第一保护层37、第二保护层38、多个身份标记(identity mark)例如第一身份标记41、第二身份标记42、第三身份标记43、第四身份标记44、多个半导体发光元件45、接线47~接线52、框架55、密封树脂57、连接器61、以及电容器(condenser)65等。
模块基板22由白色的陶瓷例如白色的AL2O3(氧化铝)形成。可仅利用氧化铝来形成所述模块基板22,但也可以氧化铝作为主成分且使其他陶瓷等混合于该氧化铝中来形成所述模块基板22。在此情况下,由于以氧化铝作为主成分,因此,优选将该氧化铝的含有率设为70%以上。
白色的模块基板22对于可见光区域的光的平均反射率为80%以上,特别优选为85%以上且为99%以下。模块基板22对于后述的蓝色LED所发出的特定的发光波长为440nm~460nm的蓝色光、以及后述的荧光体所放射出的特定的发光波长为470nm~490nm的黄色光而言,也发挥同样的光反射性能。
如图4所示,模块基板22呈稍小于模块设置部12的大致四角形。如图5所示,模块基板22的四个角落为圆角。如图10所示,模块基板22的厚度小于模块设置部12的深度。模块基板22的两个面由彼此平行地被制成的平坦的面构成,其中的一个面被用作零件安装面22a。
正极用的配线图案25以及负极用的配线图案26设置于零件安装面22a。详细而言,如图6等所示,正极用的配线图案25包括正极图案基部25a与共用线连接部25b。共用线连接部25b笔直地延伸。共用线连接部25b例如在零件安装面22a的中心轴上呈直线地延伸。正极图案基部25a与共用线连接部25b大致平行,且经由倾斜的图案部而一体地相连。在正极图案基部25a中,一体地突出设置有第一正极垫部25c与第二正极垫部25d。
负极用的配线图案26包括:负极图案基部26a、第一线连接部26b、中间图案部26c、以及第二线连接部26d。配线图案26被设置成将正极用的配线图案25予以包围。
即,负极图案基部26a隔开规定的基部间绝缘距离A(参照图6)而与正极图案基部25a相邻接地设置。在负极图案基部26a中,一体地突出设置有第一负极垫部26e,该第一负极垫部26e并排地设置于第一正极垫部25c。第一线连接部26b以大致弯折90°的方式,与负极图案基部26a一体地相连。在第一线连接部26b与配线图案25的共用线连接部25b之间形成第一元件配设空间S1,该第一线连接部26b被设置成与共用线连接部25b大致平行。此处所谓“大致平行”,也包含如图6所示的平行的形态、或相对于共用线连接部25b而稍微倾斜的形态、或者稍微弯曲的形态等。
中间图案部26c被设置成以大致弯折90°的方式,与第一线连接部26b一体地相连。中间图案部26c的长度方向中间部隔开所述基部间绝缘距离A以上的绝缘距离B(参照图6)而与共用线连接部25b的前端(正极图案基部25a的相反侧的端部)相邻接。为了确保绝缘距离B,中间图案部26c的两端部彼此向反方向倾斜,中间图案部26c大致形成为弯曲形状。借此,中间图案部26c的长度方向中间部远离共用线连接部25b的前端。
第二线连接部26d被设置成以大致弯折90°的方式,与中间图案部26c一体地相连。借此,第二线连接部26d被设置成与配线图案25的共用线连接部25b大致平行,在该第二线连接部26d与共用线连接部25b之间形成有第二元件配设空间S2。此处所谓“大致平行”,也包含如图6所示的平行的形态、或相对于共用线连接部25b而稍微倾斜的形态、或者稍微弯曲的形态等。
因此,负极用的配线图案26被设置成从三个方向将正极用的配线图案25予以包围。以配设在负极用的配线图案26所包围的区域的中央部的配线图案25的共用线连接部25b为边界,负极用的配线图案26的第一线连接部26b与第二线连接部26d对称地配设着。
与第二线连接部26d的前端一体地相连而设置第二负极垫部26f,该第二负极垫部26f隔着间隙而与第二正极垫部25d相向。第二负极垫部26f与第二正极垫部25d相隔开,并且在第二负极垫部26f与第二正极垫部25d之间,中间垫27形成于零件安装面22a。
再者,也可将配线图案25设为负极用的配线图案,并且将配线图案26设为正极用的配线图案,在此情况下,将所述说明的“正极用”或“正极”替换成“负极用”或“负极”,并且将“负极用”或“负极”替换成“正极用”或“正极”即可。又,也可使第二线连接部26d直接与负极图案基部26a相连,在此情况下,将中间图案部26c设置在第一线连接部26b与正极用图案基部25a之间即可。
此外,如图5至图7所示,在零件安装面22a上,安装有点灯确认测试用的点灯检查垫28、29、与温度测定用的温度检查垫31、以及零件固定用的安装垫33。
即,点灯检查垫28连接于正极用的配线图案25。具体而言,点灯检查垫28从正极图案基部25a分支且经由一体地突出的图案部28a而设置。同样地,点灯检查垫29连接于负极用的配线图案26。具体而言,点灯检查垫29从负极图案基部26a分支且经由一体地突出的图案部29a而设置。
温度检查垫31独立地设置在点灯检查垫29以及负极用的配线图案26的附近,该温度检查垫31与点灯检查垫29以及负极用的配线图案26并不存在电性连接的关系。可将热电偶连接于所述温度检查垫31来对发光模块21的温度进行测定。
形成有一对安装垫33,该一对安装垫33位于且设置在点灯检查垫28、29之间。
多个对准标记35、36分别隔着共用线连接部25b、该共用线连接部25b的两侧的第一元件配设空间S1及第二元件配设空间S2、邻接于第一元件配设空间S1的第一线连接部26b、以及邻接于第二元件配设空间S2的第二线连接部26d而设置在两侧。
具体而言,多个对准标记(第一对准标记)35沿着第一线连接部26b的长度方向,即沿着安装面22a的一条边而设置成一列。所述对准标记35与第一线连接部26b的边缘相隔,该相隔距离G(参照图6)优选为1.0mm以上,例如为1.2mm~2.0mm,具体而言为1.6mm。各对准标记35被设置成与模块基板22的边缘隔开距离E(参照图6),该距离E大于相隔距离G。而且,邻接的对准标记35的配设间距(pitch)F(参照图6)与沿着共用线连接部25b的长度方向的后述的发光元件列的配设间距相等。
同样地,多个对准标记(第二对准标记)36沿着第二线连接部26d的长度方向,即,沿着安装面22a的另一条边而设置成一列。所述对准标记36与第二线连接部26d的边缘相隔,该相隔距离G(参照图6)优选为1.0mm以上,例如为1.2mm~2.0mm,具体而言为1.6mm。并且,各对准标记36被设置成与模块基板22的边缘隔开距离E(参照图6),该距离E大于所述相隔距离G。而且,邻接的对准标记36的配设间距F(参照图6)与后述的发光元件列的所述配设间距相等。
配线图案25、26、中间垫27、点灯检查垫28、29、温度检测用垫31、安装垫33、以及对准标记35、36均由相同的金属形成,例如均由以银为主成分的金属形成,这些构件是利用印刷例如网版(screen)印刷而印刷且设置于零件安装面22a(第一制造步骤)。再者,也可借由镀敷来代替印刷而形成所述构件。
第一保护层37以及第二保护层38包含电气绝缘材料,并且借由网版印刷而印刷于零件安装面22a上,为了防止所述银制的印刷物中的未由后述的密封构件57密封的部位变差,将第一保护层37以及第二保护层38设置成主要将所述部位予以覆盖(第二制造步骤)。第一保护层以及第二保护层可较佳地使用具有电气绝缘性的无机材料例如玻璃、以及以SiO2为主成分的玻璃。此外,在保护层中可混合有使该保护层产生颜色的颜料,也可不将该颜料混合在保护层中。
即,如图7所示,第一保护层37粘附于除了第一正极垫部25c以及第二正极垫部25d之外的正极图案基部25a,并且粘附于除了第一负极垫部26e之外的负极图案基部26a。而且,第一保护层37也粘附于确保正极图案基部25a与负极图案基部26a之间的基部间绝缘距离A的间隙部分,且还粘附于除了点灯检查垫28、29之外的图案部28a、29a。此外,第一保护层37粘附于除了第二负极垫部26f之外的第二线连接部26d的位于第二负极垫部26f侧的端部,并且也粘附于除了中间垫27的两端部之外的该中间垫27。
为了进行以上的粘附,如图7等所示,第一保护层37包括横跨于第二正极垫部25d与中间垫27的一端部且使第二正极垫部25d与中间垫27的一端部露出的第一滑动部37a,并且包括横跨于第二负极垫部26f与中间垫27的另一端部且使第二负极垫部26f与中间垫27的另一端部露出的第二滑动部37b。而且,所述第一保护层37被限制为横跨于所述密封构件之外的部分的周边的尺寸,且以所述方式而粘附于该部分。
如图7所示,第二保护层38大致粘附于配线图案26的未由后述的密封树脂57密封的密封构件之外的部分中所含的整个中间图案部26c。所述第二保护层38也被限制为横跨于所述密封构件之外的部分的周边的尺寸,且以所述方式而粘附于该部分。
以与模块基板22不同的颜色,借由网版印刷等来将所述第一身份标记41~第四身份标记44设置于零件安装面22a(第三制造步骤)。此外,如图7、图8等所示,借由所述印刷等,“+”“-”的极性显示等也设置于零件安装面22a。例如,第一身份标记41为表示制造者的公司名,第二身份标记42为商品名,第三身份标记43为产品序号,第四身份标记44为表示与发光模块21相关的信息的二维条形码(bar code)(快速反应(QuickResponse,QR)码)。
将在发光状态下伴随着发热的发光元件例如发出蓝色光的芯片状的蓝色LED,用作多个半导体发光元件45中的各个半导体发光元件。这些半导体发光元件45优选由具有如下的构成的裸片构成,即,在蓝宝石(sapphire)玻璃制的透光性元件基板上设置半导体发光层,并且在该发光层上设置有一对元件电极。
借由使顺向电流流入至半导体的p-n结面来使LED发光,因此,LED是将电能直接转换成光的固态元件。以此种发光原理来发光的半导体发光元件与白炽灯相比,具有节能效果,所述白炽灯是借由通电来使灯丝(filament)白炽化至高温,并借由热放射来放射出可见光。
如图5、图8、以及图9所示,各半导体发光元件45中的半数的半导体发光元件在第一元件配设空间S1内,直接安装于模块基板22。使用透明的芯片焊接(die bond)材料来将元件基板接合于零件安装面22a,借此来实现所述安装,安装在第一元件配设空间S1中的多个半导体发光元件45纵横地排列且配设成矩阵状。同样地,剩余的半导体发光元件45在第二元件配设空间S2内,直接安装于模块基板22。使用透明的芯片焊接材料来将元件基板接合于零件安装面22a,借此来实现所述安装,安装在第二元件配设空间S2中的多个半导体发光元件45也纵横地排列且配设成矩阵状。
配设在第一元件配设空间S1中的多个半导体发光元件45、与配设在第二元件配设空间S2中的多个半导体发光元件45是以共用线连接部25b为边界而对称地设置。
共用线连接部25b以及形成沿着与第一线连接部26b正交的方向延伸的列的多个半导体发光元件45彼此利用接线47来串联地连接。以此种方式经串联连接的第一发光元件列45R(参照图5、图8、以及图9)的一端所配置的半导体发光元件45,利用接线48而连接于共用线连接部25b。并且,第一发光元件列45R的另一端所配置的半导体发光元件45,利用接线49而连接于第一线连接部26b。
同样地,共用线连接部25b以及形成沿着与第二线连接部26d正交的方向延伸的各列的多个半导体发光元件45彼此利用接线50来串联地连接。以此种方式经串联连接的第二发光元件列45L的一端所配置的半导体发光元件45,利用接线51而连接于共用线连接部25b。第二发光元件列45L的另一端所配置的半导体发光元件45,利用接线52而连接于第二线连接部26d(第四制造步骤)。再者,接线47~接线52均由金属细线构成,优选均由金线构成,借由引线接合(wire bonding)来设置接线47~接线52。
以如上所述的方式来将安装在模块基板22上的多个半导体发光元件45予以电性连接,借此来构成COB(Chip On Board)形的发光模块21。借由所述电性连接,设置在各元件配设空间S1、S2中的多个半导体发光元件45例如是分别将7个半导体发光元件45予以串联连接而成,例如成为电性地将12个第一发光元件列45R、与同为12个的第二发光元件列45L予以并联连接的排列。
第一发光元件列45R与第二发光元件列45L设置在彼此的延长线上,而且在这些延长线上,分别配置有对准标记35、36。而且,以位于所述延长线上的左右(图中)的对准标记35、36为基准,借由安装机(未图示)来将半导体发光元件45安装在通过所述对准标记35、36的直线上。
此外,以使图8所示的第一发光元件列45R的长度L、及配置在该第一发光元件列45R的延长线上的第二发光元件列45L的长度M的合计长度与共用线连接部25b的长度N(参照图7)大致相等的方式,将多个第一发光元件列45R与多个第二发光元件列45L配设于共用线连接部25b的两侧。
借此,如图7以及图8所示,在元件列的并排方向的第一配设尺寸X、与和元件列正交的方向的第二配设尺寸Y之差小的四方的区域S中,均匀地配设有全部的半导体发光元件45。
第一配设尺寸X是将第一发光元件列45R的长度L、位于该第一发光元件列45R的延长线上的第二发光元件列45L的长度M、共用线连接部25b的宽度、以及从共用线连接部25b的边缘至连接于该边缘的半导体发光元件45为止的距离的两倍的值予以合计而得的尺寸。第二配设尺寸Y是多个第一发光元件列45R的并排方向的尺寸、以及多个第二发光元件列45L的并排方向的尺寸。
而且,所述“第一配设尺寸X与第二配设尺寸Y之差小的四方的区域S”,是指第二配设尺寸Y为第一配设尺寸X的65%以上且为135%以下的区域,因此,也包含无尺寸差的形态,即,也包含第一配设尺寸X与第二配设尺寸Y相同且区域S为正四边形的形态。
如图5以及图9所示,框架55例如呈四角环状,在该框架55的内侧收纳着各线连接部25b、26b、26d、多个半导体发光元件45、以及各接线47~接线52且安装在零件安装面22a上。框架55优选由白色的合成树脂制成。该框架55粘附于第一保护层37的一部分以及第二保护层38的一部分。
密封树脂57填充在框架55内,且设置在模块基板22上(第五制造步骤)。各线连接部25b、26b、26d、多个半导体发光元件45、以及各接线47~接线52埋设于密封树脂57且被密封。密封树脂57使用透光性树脂材料例如硅酮(silicone)树脂,但也可使用环氧树脂、脲醛(urea)树脂等来代替该硅酮树脂。密封树脂57具有透气性。
在密封树脂57中混合有荧光体70(参照图10)。荧光体由半导体发光元件45所发出的光来激发,放射出颜色与所述光的颜色不同的光,借由将该放射出的光的颜色与半导体发光元件45的发光色加以组合等来形成照明所需的颜色的光。在将蓝色LED用作半导体发光元件的情况下,为了获得白色的照明光,使用黄色的荧光体。再者,在将发出紫外线的LED用作半导体发光元件的条件下,为了获得白色的照明光,使用红色、蓝色、以及黄色的各荧光体即可。
所述蓝色LED所发出的蓝色的光及与该蓝色的光存在补色关系的黄色的光混合,借此来形成白色的光,该白色光从密封树脂57的表面向光的利用方向射出。因此,借由密封树脂57的表面即光出射面来形成发光模块21的发光面57a。该发光面57a的尺寸由框架55来规定。
当将由密封树脂57覆盖的银制的部分的面积设为C,将发光面57a的面积设为D时,面积C相对于面积D的占有率设定为5%以上且为40%以下。所谓配线图案25、26的由密封树脂57覆盖的部分,是指各线连接部25b、26b、26d。由密封树脂57覆盖的反射区域的面积由框架55来规定,对于该框架55的尺寸而言,在图9中,框架55的纵方向的内尺寸例如为13mm,框架55的横方向的内尺寸例如为17.5mm。
再者,也可设置相当于框架55的模具构件,将密封树脂57填充至该模具构件的内部,然后使模具构件脱离模块基板22,借此来设置密封树脂57。在此情况下,可预先将第一保护层37或第二保护层38粘附于配线图案25、26的从密封树脂57露出的部位。
如图5所示,在零件安装面22a上,安装有由面安装零件构成的一个连接器61以及两个电容器65(第六制造步骤)。
即,连接器61为包括从一侧面突出的第一端子接脚61a与第二端子接脚61b的双接脚形的构成。该连接器61被焊接于安装垫33,借此,配设在点灯检查垫28、29之间。第一端子接脚61a被焊接于第一正极垫部25c,第二端子接脚61b被焊接于第一负极垫部26e。连接于未图示的电源装置的直流供电用的绝缘包覆电线***且连接于所述连接器61。借此,可经由连接器61来向发光模块21供电。
两个电容器65中的一个电容器65在第一保护层37的第一滑动部37a内,被焊接于配线图案25的第二正极垫部25d以及中间垫27的一端部,且配设成横跨于配线图案25的第二正极垫部25d以及中间垫27的一端部。另一个电容器65在第一保护层37的第二滑动部37b内,被焊接于配线图案26的第二负极垫部26f以及中间垫27的另一端部,且配设成横跨于配线图案26的第二负极垫部26f以及中间垫27的另一端部。在将直流电流供给至各半导体发光元件45的通常的点灯状态下,电流不会流入至电容器65。但是,在噪声(noise)重叠而流动有交流电流的情况下,电流流入至电容器65,配线图案25、26短路,借此来防止将交流电流供给至各半导体发光元件45。如此,电容器65防止半导体发光元件45的异常发光、及误点灯,且构成误点灯防止构件或噪声应对零件。
如图5所示,两个电容器65在发光面(发光区域)57a的外侧,配置于连接器61附近侧。在本实施方式中,电容器65在框架55的外侧,设置在从框架55与连接器61之间稍微偏向侧方的位置。
如图10所示,电容器65的高度低于连接器61的高度。电气零件的高度越高,则配设得越远离借由所述激发来发光的密封树脂57的中心,换句话说,配设得越远离发光中心。详细而言,图10中的符号J表示高度低于连接器61的高度的电容器65与发光中心之间的距离,同样地,符号K表示高度高于电容器65的高度的连接器61与发光中心之间的距离,距离K大于距离J。
根据如上所述的高度来对电气零件进行配置,借此,如图10的箭头代表性所示,可使从半导体发光元件45射出的光线H与零件安装面22a所成的角度θ减小。伴随此,可防止光线H被高度高的连接器61遮挡,并且可使从发光面57a射出的光的角度增大。
在所述构成的发光模块21中,将多个第一发光元件列45R配设于形成在第一配线图案25所具有的共用线连接部25b的单侧的第一元件配设空间S1中,并且将多个第二发光元件列45L配设于形成在共用线连接部25b的另一个单侧的第二元件配设空间S2中,利用引线接合来将两个发光元件列45R、45L连接于共用线连接部25b,因此,各第一发光元件列45R以及各第二发光元件列45L共同使用共用线连接部25b。
借此,无需分别设置与第一线连接部26b成对的线连接部、及与第二线连接部26d成对的线连接部,因此,在由彼此并联的多个第一发光元件列45R所形成的第一发光***、与邻接于该第一发光***且由彼此并联的多个第二发光元件列45L所形成的第二发光***之间,无需用以确保绝缘距离的空间。此外,借由采用共用线连接部25b,可使整个发光模块21所需的线连接部的数量减少。
因此,可使用以配设各半导体发光元件45的空间减小,借此,可实现高密度地安装有多个半导体发光元件45的发光模块21的紧凑化。另外,借由采用共用线连接部25b,如上所述,无需分别设置与第一线连接部26b成对的线连接部、及与第二线连接部26d成对的线连接部。因此,可使用以形成配线图案的金属的使用量减少,从而相应地可使成本下降。
而且,由于共同使用第一配线图案25的共用线连接部25b,因此,多个第一发光元件列45R与多个第二发光元件列45L电性并联。借此,无需使第一发光元件列45R所具有的半导体发光元件45的数量、以及第二发光元件列45L所具有的半导体发光元件45的数量增加,能够以低施加电压来使多个第一发光元件列45R与多个第二发光元件列45L发光。因此,对于道路灯1所具有的未图示的电源装置的电路构成而言,因为并不要求将高电压供给至发光模块21,所以也可使电源装置的成本减少。
如图10所示,所述构成的发光模块21使模块基板22的背面即零件安装面22a的相反侧的面密接于所述模块设置部12的底面12a且支撑于装置基座11。借此,以可使热从模块基板22释放至模块设置部12的方式,将发光模块21支撑于装置基座11。在以所述方式受到支撑的发光模块21安装于灯体4的状态下,发光面57a与透光板5相向。
如图4以及图10所示,为了对所述发光模块进行支撑,在装置基座11上螺固有多个例如两个金属制的按压板71。这些按压板71的前端部与模块基板22的周部相向,在该前端部安装有对模块基板22的周部进行推压的金属制的弹簧72。利用这些弹簧72的弹力来保持使模块基板22的背面密接于底面12a的状态。根据如上所述的支撑构造,即使因由伴随发光模块21点灯而产生的温度上升与伴随熄灯而产生的温度下降所引起的热循环(heat cycle),应力(stress)作用于陶瓷制的模块基板22,也可防止该模块基板22受损。
在向所述构成的道路灯1供电之后,发光模块21的多个半导体发光元件45会一起发光,因此,从发光面57a射出的白色的光直接透过透光板5,或在被反射器15的内表面反射之后透过透光板5,对作为照明对象的道路进行照射。在该照明过程中,由平面镜构成的第一反射板15a以及第二反射板15b所反射的光大致不扩散地主要向道路的长度方向照射。并且,由曲面镜构成的第三反射板15c以及第四反射板15d所反射的光相对于道路的宽度方向的照射角受到控制,该光主要向道路的宽度方向照射。
从发光面57a射出的光除了包含:从半导体发光元件45直接透过密封树脂57的光、由密封树脂57内的荧光体放射且直接透过密封树脂57的光之外,还包含:通过半导体发光元件45的元件基板及芯片焊接材料并入射至零件安装面22a,然后被该零件安装面22a反射并透过密封树脂57的光;以及由荧光体放射,然后通过密封树脂57且入射至零件安装面22a,然后被该零件安装面22a反射并再次透过密封树脂57的光。
在发光模块21中,如上所述,具有零件安装面22a的模块基板22为白色的陶瓷制的基板,该模块基板22的平均反射率为80%以上,因此,可效率良好地使入射至零件安装面22a的光向道路方向反射,换句话说,向光的出射方向反射,即,可效率良好地使形成半导体发光元件45的蓝色LED所发出的发光波长为440nm~460nm的蓝色光、以及荧光体所放射出的发光波长为470nm~490nm的黄色光向道路方向反射,换句话说,向光的出射方向反射。特别是在将模块基板22的零件安装面22a的平均反射率设为85%以上且为99%以下的情况下,可效率更良好地使入射至零件安装面22a的光向光的出射方向反射。
具有以所述方式来对光进行反射的零件安装面22a的模块基板22为白色的陶瓷制的基板,将该模块基板22的底表面用作零件安装面22a,因此,无论从发光模块21开始使用算起的经过时间如何,该模块基板22的反射性能均维持固定。
在模块基板22侧,不仅利用零件安装面22a来对光进行反射,而且也利用由密封树脂57密封的银制的配线图案25的共用线连接部25b、及银制的配线图案26的第一线连接部26b以及第二线连接部26d来对光进行反射。但是,银制的线连接部25b、26b、26d会与空气中的硫成分发生反应(硫化),因此,从道路灯1被设置时算起的经过时间越长,则所述银制的线连接部25b、26b、26d越黑,其光反射性能逐渐下降。
如上所述,在所述构成的发光模块21中,银制的各线连接部25b、26b、26d相对于发光面57a的面积的面积占有率被规定为40%以下。换句话说,确保零件安装面22a上的反射面积的尺寸超过发光面57a的面积的60%。在此情况下,银制的配线图案25的正极图案基部25a、以及银制的配线图案26的中间图案部26c不被密封树脂57密封且位于发光面57a的外侧,因此,优选使所述面积占有率为40%以下。
借由对所述面积占有率进行规定,可将如下的影响限制得较小,该影响是伴随各线连接部25b、26b、26d的黑化的发展而产生的光反射性能的下降对整个发光模块21的光反射性能造成的影响。因此,根据本实施方式的发光模块21,可使其光束维持率缓慢地下降。换句话说,发光面57a所覆盖的反射区域中的光反射性能缓慢地下降。伴随此,维持高的光出射效率,因此,可促进节能效果。
如此,光束维持率缓慢地下降,随之,可提供如下的道路灯1,该道路灯1的作为光源的发光模块21达到规定寿命所需的时间长,例如光束维持率达到70%为止所需的时间长。换句话说,由于经密封的银的部分相对于发光面57a的面积占有率为40%以下,因此,即使在超过建议寿命地使用道路灯(照明器具)1的情况下,无论所述银的部分的黑化如何,均可将发光模块21的光束维持率保持在70%以上。再者,将光束维持率达到70%的时候规定为作为道路灯1的更换基准的建议寿命。
图11是基于发明人使用所述构成的发光模块21来进行测试所得的结果,而表示光束维持率与所述反射区域内的配线银面积占有率的关系的曲线图。测试结果已确认:在配线银面积占有率为18%时,光束维持率为86%,在配线银面积占有率为25%时,光束维持率为80%,在配线银面积占有率为35%时,光束维持率为73%,在配线银面积占有率为40%时,光束维持率为69%。根据所述结果可知:可借由将配线银面积占有率设为40%以下来使光束维持率为70%以上。特别是就可使光束维持率为80%以上而言,优选将配线银面积占有率设为15%~25%。
若经密封的银的部分相对于发光面57a的面积占有率(即,配线银面积占有率)超过40%,则由所述银的部分的黑化对整个发光模块21的光反射性能造成的影响过大,伴随此,发光模块21的光束维持率会快速地下降,光束维持率达到70%为止所需的时间变短。因此,无法解决本实施方式的问题,故不适当。
又,由密封树脂57密封的配线图案25、26的各线连接部25b、26b、26d相对于发光面57a的面积占有率(即,配线银面积占有率)为5%以上。借此,可以某种程度来使各线连接部25b、26b、26d的宽度扩大,使得不妨碍将接线48、49、51、52接合于所述各线连接部25b、26b、26d的部分时的引线接合。因此,可不招致制造上的问题。
特别是在配线银面积占有率不足15%的情况下,导致将LED芯片制的半导体发光元件45安装于所述面积的反射区域时的引线接合区域消失,因此,极难以制造发光模块22。但是,可借由将配线银面积占有率设为15%以上来消除所述的安装方面的困难性。因此,根据将配线银面积占有率设为15%以上且为25%以下的发光模块22,无制造方面的困难性并且可将光束维持率确保在80%以上,就该方面而言,优选所述发光模块22。
以所述方式发光的发光模块21具有如下的构成,即,以使将第一发光元件列54R的长度L以及第二发光元件列45L的长度M予以合计而得的合计元件列长度、与共用线连接部25b的长度N大致相等的方式,将全部的半导体发光元件45配设于共用线连接部25b的两侧。
借此,当将多个半导体发光元件45高密度地配设在面积有限的区域S内时,与沿着共用线连接部25b的延伸方向来并排地配设全部的发光元件列的构成相比,不会产生安装有全部的半导体发光元件45的区域S的纵横的尺寸差,或即使存在尺寸差,也可使该尺寸差为小尺寸差,不会形成细长的区域S。
如此,均匀且高密度地配设于非细长的区域S的全部的半导体发光元件45随着通电而一起发光,借此,可使来自发光模块21的出射光的配光分布在各方向上均一。而且,将第一发光元件列45R以及第二发光元件列45L配设于共用线连接部25b的两侧,借此,如上所述,纵横的尺寸差小的区域S大。因此,安装于区域S的半导体发光元件45的安装数多,随之,可获得照明所需的充分的光量。
又,由于所述构成的发光模块21的第一发光元件列45R与第二发光元件列45L电性地并联,因此,对于用以向所述第一发光元件列45R与第二发光元件列45L供电的配线图案而言,存在单一的第一配线图案25与单一的第二配线图案26即可。而且,第一配线图案25的正极图案基部25a与第二配线图案26的负极图案基部26a隔开基部间绝缘距离A而并排设置。
因此,无论发光模块21是否包括由多个第一发光元件列45R所形成的第一发光***、与邻接于该第一发光***且由多个第二发光元件列45L所形成的第二发光***,均可将通用且成本低的两根接脚形的连接器用作供电用的连接器61。
但是,根据发光模块21的尺寸来将连接器61的尺寸规定为小尺寸。尽管如此,由于连接器61为两根接脚形的连接器,因此,该接脚间隔即第一端子接脚61a与第二端子接脚61b的间隔大。借此,可根据所述接脚间隔来确保焊接有所述端子接脚的正极图案基部25a与负极图案基部26a之间的基部间绝缘距离A为大距离。因此,无论第一配线图案25与第二配线图案26是否为银制的配线图案,即使在所述正极图案基部25a与负极图案基部26a之间产生银迁移,也可长期地防止该银迁移所引起的正极图案基部25a与负极图案基部26a之间的短路。
设置基部间绝缘距离A以上的绝缘距离B来使共用线连接部25b的前端与中间图案部26c的长度方向中间部隔开。因此,即使在共用线连接部25b与中间图案部26c之间产生银迁移,也可长期地防止该银迁移所引起的共用线连接部25b与中间图案部26c之间的短路。
发光模块21所具有的多个第一发光元件列45R与多个第二发光元件列45L是以共用线连接部25b为边界而对称。对准标记35、36是与第一配线图案25以及第二配线图案26相同的金属制的对准标记,该对准标记35、36位于第一发光元件列45R与处于该列的延长线上的第二发光元件列45L的延长线上且设置在模块基板22上。
因此,可利用相同的步骤(所述第一制造步骤)来将相同的金属即第一配线图案25以及第二配线图案26与对准标记35、36形成在模块基板22上。借此,可有助于使成本减少。
沿着第一线连接部26b而配置在邻近位置的多个对准标记35被设置成与第一线连接部26b的边缘相隔1.0mm以上,并且沿着第二线连接部26d而配置在邻近位置的多个对准标记36被设置成与第二线连接部26d的边缘相隔1.0mm以上。因此,当利用未图示的安装机来将半导体发光元件45安装于模块基板22时,可改善因安装机错误地识别对准标记而导致安装机的安装头(head)等受损的不良情况。
即,当利用安装机来将半导体发光元件45安装于模块基板22的第一元件配设空间S1以及第二元件配设空间S2时,该安装机对隔着第一元件配设空间S1以及第二元件配设空间S2而设置且在图7中处于同一高度位置的对准标记35、36进行识别,将半导体发光元件45间隔地安装在通过对准标记35、36的直线上。在该安装过程中,安装机在识别出同一高度位置的对准标记35、36的情况下进行适当的安装。
但是,由于沿着第一线连接部26b而形成列的多个对准标记35的相互间隔、以及沿着第二线连接部26d而形成列的多个对准标记36的相互间隔狭窄,因此,安装机有时会错误地对在任一个对准标记列的列延伸方向上相邻的其他对准标记进行识别,导致半导体发光元件45不恰当地被安装。
例如,在对图7中的最上方的位置的对准标记(在图7中为了辨认,由符号35a、36a来表示)进行识别而进行正常的安装之后,当应该对图7中的自上而下的第二个位置的对准标记(为了辨认,由符号35b、36b来表示)进行识别时,有可能会错误地识别对准标记35b、与图7中的自上而下的第一个位置的对准标记36a而进行安装。
当产生了如上所述的状况时,相对于正常地被安装的半导体发光元件45的正常安装线L1(参照图7)而言,不恰当地被安装的半导体发光元件45的不良安装线L2(参照图7)倾斜,所述正常安装线L1与不良安装线L2向对准标记36a收敛。因此,随着接近于收敛点,将要安装于不良安装线L2的半导体发光元件45有可能会干扰已安装于正常安装线L1的半导体发光元件45。
但是,对准标记35与第一线连接部26b的边缘相隔1.0mm以上,对准标记36与第二线连接部26d的边缘相隔1.0mm以上。如此,由于对准标记35、36彼此之间的距离长,因此,相对于正常安装线L1的不良安装线L2的倾斜变得缓慢,可使配设有全部的半导体发光元件45的区域S内的所述两条线之间的最小间隔扩大。此外,由于区域S设定在第一线连接部26b与第二线连接部26d之间,且较大幅度地远离所述收敛点,因此,就该方面而言,也可使区域S内的所述两条线之间的最小间隔距离扩大。
因此,可使将要安装于不良安装线L2的半导体发光元件45对已安装于正常安装线L1的半导体发光元件45的干扰受到抑制。借此,可改善安装机的安装头等受损的不良情况。
相对于发光模块21的模块基板22的边缘的对准标记35、36的距离E,比相对于第一线连接部26b的边缘的对准标记35的相隔距离G、以及相对于第二线连接部26d的边缘的对准标记36的相隔距离G更大。借此,在对准标记35、36与模块基板22的边缘之间,可确保绝缘所需的沿面距离。并且,可确保如下的部位处于模块基板22的周部,该部位在发光模块21的制造方面的搬运或设置等的操作中,能够以不干扰对准标记35、36的方式来对模块基板22进行处理。
使入射光向光的出射方向反射且由密封树脂57覆盖的模块基板的光反射区域、以及配置在该区域内的配线图案25、26各自的一部分是由密封树脂57覆盖且被密封。并且,配线图案25、26的剩余的部分,即,未由密封树脂57密封且设置在该密封树脂57的外侧的密封构件之外的部分是由粘附于该部分的第一保护层37或第二保护层38来密封。
借此,使以银为主成分的两个配线图案25、26因大气中的硫成分而硫化受到抑制,因此,可使形成有对各半导体发光元件45供电的路径的两个配线图案25、26变差而高电阻化受到抑制。
在此情况下,第一保护层37以及第二保护层38被限制为横跨于未由密封树脂57密封的配线图案25、26的密封构件之外的部分的周边的尺寸,且设置于该部分,因此,远小于模块基板22的尺寸,且仅限定地设置于模块基板22的一部分。因此,可使用以形成第一保护层37以及第二保护层38的材料的使用量大致减少至所需的最小限度,随之,能够以低成本来防止以银为主成分的配线图案25、26的高电阻化。
而且,第一保护层37以及第二保护层38设置在密封树脂57所密封的区域之外。因此,第一保护层37以及第二保护层38不会进入至所述密封区域而使尺寸与密封树脂57的面积相对应的模块基板22的光反射面积减小。并且,无论第一保护层37以及第二保护层38是否为与形成模块基板22的光反射面的底表色不同的黑色,模块基板22侧的光反射性能均不会因所述第一保护层37以及第二保护层38中的光的吸收而下降。
而且,在密封树脂57的密封区域之外设置有第一正极垫部25c以及第一负极垫部26e,该第一正极垫部25c以及第一负极垫部26e借由焊锡而连接有供电用的连接器61,因此,模块基板22的光反射面积不会像所述供电垫部设置于密封树脂57的密封区域内的情况那样减少。并且,第一正极垫部25c以及第一负极垫部26e不会成为扰乱模块基板22侧的光反射的因素。此外,由于横跨于所述第一正极垫部25c以及第一负极垫部26e而被安装的连接器61,在密封区域内,模块基板22侧不会变得凹凸,因此,模块基板22侧的光的反射不会被扰乱。
同样地,作为零件连接用垫部的第二正极垫部25d、第二负极垫部26f、以及中间垫27露出至位于密封区域之外的第一保护层37的第一滑动部37a以及第二滑动部37b,在所述部位焊接有电容器65。即,由于防止半导体发光元件45的异常发光的电容器65安装在所述密封区域的外侧,因此,不会像所述零件连接用垫部设置在密封树脂57的密封区域内的情况那样,模块基板22的光反射面积因零件连接用垫部而减少,并且模块基板22侧的光反射面不易被扰乱,此外,由于横跨于所述零件连接用垫部而被安装的电容器65,在密封区域内,模块基板22侧不会变得凹凸。因此,模块基板22侧的光的反射不会被扰乱。再者,也可代替电容器而将齐纳二极管(Zener diode)用作防止异常发光的电气零件。
如上所述,根据所述构成的发光模块21,由密封树脂57密封的区域的模块基板22侧的光反射面积不会因形成于模块基板22的各保护层及各垫部、以及安装于模块基板22的电气零件而减少,并且光的反射不易被扰乱,可在模块基板22侧恰当地使光反射。因此,可使光出射效率提高。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (13)
1.一种发光模块,包括:
模块基板;
第一配线图案,具有共用线连接部且设置在所述模块基板上;
第二配线图案,具有第一线连接部、第二线连接部、及使所述第一线连接部与所述第二线连接部相连的中间图案部,在所述第一线连接部与所述共用线连接部之间形成第一元件配设空间,以所述共用线连接部为边界,在所述第一线连接部的相反侧,在所述第二线连接部与所述共用线连接部之间形成第二元件配设空间,所述第二配线图案将所述第一配线图案予以包围,极性与所述第一配线图案的极性不同,且设置在所述模块基板上;
多个第一发光元件列,将多个半导体发光元件予以串联连接而成,并且电性连接于所述共用线连接部与所述第一线连接部,在所述第一元件配设空间中,并排地配设于所述共用线连接部及所述第一线连接部的延伸方向;以及
多个第二发光元件列,将多个半导体发光元件予以串联连接而成,并且电性地连接于所述共用线连接部与所述第二线连接部,在所述第二元件配设空间中,并排地配设于所述共用线连接部及所述第二线连接部的延伸方向。
2.根据权利要求1所述的发光模块,其中
以使将所述第一发光元件列与第二发光元件列的长度予以合计而得的合计元件列长度、与所述共用线连接部的长度大致相等的方式,将所述多个第一发光元件列以及所述多个第二发光元件列配设于所述共用线连接部的两侧。
3.根据权利要求1所述的发光模块,其中
所述第一配线图案包括与所述共用线连接部相连的图案基部,所述第二配线图案包括与所述第一线连接部、第二线连接部中的一个线连接部相连的图案基部,所述图案基部隔开基部间绝缘距离而并排地设置着,
所述发光模块还包括供电用的连接器,该供电用的连接器具有两根端子接脚且安装于所述模块基板,所述两根端子接脚个别地连接于所述两个图案基部。
4.根据权利要求3所述的发光模块,其中
所述共用线连接部的前端与所述中间图案部的长度方向中间部以所述基部间绝缘距离以上的绝缘距离而隔开。
5.根据权利要求1所述的发光模块,其中
多个所述第一发光元件列与多个所述第二发光元件列以所述共用线连接部为边界而对称地配置着,
所述发光模块包括:
在所述第一线连接部的外侧并排地设置在所述模块基板上的多个第一对准标记、以及在所述第二线连接部的外侧并排地设置在所述模块基板上的多个第二对准标记,
所述第一对准标记以及第二对准标记由与所述第一配线图案以及第二配线图案相同的金属形成,配置于靠近所述第一线连接部的位置的第一对准标记与所述第一线连接部的边缘相隔1.0mm以上,并且配置于靠近所述第二线连接部的位置的第二对准标记与所述第二线连接部的边缘相隔1.0mm以上。
6.根据权利要求5所述的发光模块,其中
相对于所述模块基板的边缘的所述第一对准标记的相隔距离较相对于所述第一线连接部的所述第一对准标记的相隔距离更大,相对于所述模块基板的边缘的所述第二对准标记的相隔距离较相对于所述第二线连接部的所述第二对准标记的相隔距离更大。
7.根据权利要求1所述的发光模块,还包括
透光性的密封树脂,该透光性的密封树脂混合有荧光体,对所述半导体发光元件、所述第一配线图案及第二配线图案、以及所述接线进行密封且设置在所述模块基板上,并形成发光面,
所述第一配线图案及第二配线图案的由所述密封树脂覆盖的面积相对于所述发光面的占有率为5%以上且为40%以下。
8.根据权利要求7所述的发光模块,其中
所述模块基板对于可见光的平均反射率为85%以上且为99%以下。
9.根据权利要求8所述的发光模块,其中
所述模块基板由白色的陶瓷形成,
所述第一配线图案以及第二配线图案由以银为主成分的金属形成,
所述多个半导体元件借由接线来电性连接。
10.根据权利要求7所述的发光模块,还包括:
连接于所述第一配线图案及第二配线图案的供电部;以及
电气零件,连接在所述第一配线图案与第二配线图案之间,且防止所述半导体发光元件的异常发光,所述电气零件在所述发光面的外侧,安装于所述供电部的附近,且配置成偏离所述发光面与供电部之间的部分。
11.根据权利要求10所述的发光模块,还包括:
框体,将所述密封树脂予以包围且设置在所述模块基板上;以及
保护层,重叠地形成于所述第一配线图案及第二配线图案的未由所述密封树脂覆盖的部分。
12.根据权利要求11所述的发光模块,其中
所述模块基板的底表面形成光反射面,并且所述保护层具有与所述底表面不同的颜色。
13.一种照明器具,包括:
具有根据要求要求1至12中任一项所述的发光模块的光源装置;以及
安装有所述光源装置的器具本体。
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