JP2009147175A - Light-emitting device and vehicle head lamp - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device having a sufficient cooling effect using an LED as a light-emitting element, and to provide a vehicle head lamp. <P>SOLUTION: In a light-emitting device 100 having the light-emitting element 10 and a mounting substrate 110 to which the light-emitting element 10 is electrically connected and thermally via an interposer 210, a first space 120 includes in the mounting substrate 110 and a refrigerant 314 to cool the light-emitting element 10 is caused to flow through the inside of the first space 120. The refrigerant 314 for which heat exchange is effected in the first space 120 is subjected to heat exchange at a heat sink 310 provided outside the mounting substrate 110 for heat dissipation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は発光装置及び車両用前照灯に係り、特に発光ダイオード（以下ＬＥＤ）を発光素子に用いた発光装置及び車両用前照灯に関する。   The present invention relates to a light emitting device and a vehicle headlamp, and more particularly to a light emitting device and a vehicle headlamp using a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) as a light emitting element.

青色ＬＥＤの実用化に伴って白色ＬＥＤも実用化され、長寿命、低消費電力、小型、低駆動電圧、などの特長を生かして、小型電球代替用途に用いられている。   With the practical use of blue LEDs, white LEDs have also been put into practical use, and are used for small light bulb replacement applications by taking advantage of long life, low power consumption, small size, low driving voltage, and the like.

しかし、ＬＥＤには、通電に伴ってＬＥＤのｐｎ接合部において発熱が生じ、温度上昇によって発光効率が低下したりＬＥＤ自体が劣化するという問題があり、特に白色ＬＥＤの高輝度用途においては、ＬＥＤ素子の温度上昇を防ぐことが必要である。   However, the LED has a problem that heat generation occurs at the pn junction of the LED with energization, and the luminous efficiency is lowered or the LED itself deteriorates due to the temperature rise. It is necessary to prevent the temperature of the element from rising.

このため、白色ＬＥＤを発光素子に用いた発光装置においては、ＬＥＤを搭載した基板にヒートシンクを接合し、自然冷却或いは強制冷却する方法が行われていた。   For this reason, in a light emitting device using a white LED as a light emitting element, a method of joining a heat sink to a substrate on which the LED is mounted and naturally cooling or forcibly cooling has been performed.

一方、半導体デバイスを含む一般的な電子デバイスにおいて、冷却用のヒートシンクを水冷式にする場合がある。特許文献１には、半導体が実装された実装基板の裏側に、アルミニウムや銅の合金等からなるヒートシンクを接合して構成されたパワーモジュールの例が開示されている。また、特許文献２には、半導体が実装された実装基板の裏側に、アルミニウム等熱伝導率に優れた金属にて作られた水冷ジャケットを接合して構成されたパワーモジュールの例が開示されている。
特開２００６−２９４９７１号公報 特開２００７−２６６２２４号公報 On the other hand, in a general electronic device including a semiconductor device, a cooling heat sink may be water-cooled. Patent Document 1 discloses an example of a power module configured by joining a heat sink made of aluminum, copper alloy, or the like to the back side of a mounting substrate on which a semiconductor is mounted. Patent Document 2 discloses an example of a power module configured by joining a water-cooled jacket made of a metal having excellent thermal conductivity such as aluminum to the back side of a mounting substrate on which a semiconductor is mounted. Yes.
JP 2006-294971 A JP 2007-266224 A

しかしながら、白色ＬＥＤを発光素子として用いた高輝度用途の発光装置においては、発光素子からの発熱量が大きいため、上記のような実装基板の裏側からヒートシンク又は水冷ジャケットを接合して取付ける冷却方法では十分な冷却効果を得ることができず、温度が上昇し、発光効率が低下し、発光素子自体の劣化が起こる、といった問題があった。   However, in a high-luminance light-emitting device using a white LED as a light-emitting element, the amount of heat generated from the light-emitting element is large. There is a problem that a sufficient cooling effect cannot be obtained, the temperature rises, the light emission efficiency decreases, and the light emitting element itself deteriorates.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤを発光素子とし十分な冷却効果を有する発光装置、及びＬＥＤを発光素子とし十分な冷却効果を有する発光装置を用いた車両用前照灯を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and includes a light-emitting device having an LED as a light-emitting element and a sufficient cooling effect, and a vehicle headlight using the LED as a light-emitting element and a light-emitting device having a sufficient cooling effect. The purpose is to provide lights.

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by the following measures.

本発明の発光装置は、
発光素子と、
前記発光素子が実装された実装基板と、
前記発光素子を冷却する冷媒を循環させるパイプと、を有し、
前記実装基板内に、前記冷媒を循環させる第１の空間が設けられ、
前記第１の空間と前記パイプとが連通されることを特徴とする。 The light emitting device of the present invention is
A light emitting element;
A mounting substrate on which the light emitting element is mounted;
A pipe for circulating a refrigerant for cooling the light emitting element,
A first space for circulating the refrigerant is provided in the mounting substrate,
The first space and the pipe communicate with each other.

また、上記発明において、
前記実装基板は、前記パイプと連通して前記冷媒を循環させる連通口を少なくとも一つ備えてもよい。 In the above invention,
The mounting substrate may include at least one communication port that communicates with the pipe and circulates the refrigerant.

また、上記発明において、
前記パイプに、前記冷媒と熱交換を行うヒートシンクを設けると共に、前記冷媒を循環させるためのポンプを接続してもよい。 In the above invention,
A heat sink for exchanging heat with the refrigerant may be provided on the pipe, and a pump for circulating the refrigerant may be connected.

また、上記発明において、
前記発光素子と前記実装基板との間に、前記発光素子と前記実装基板とを電気的に接続する貫通電極を有するインターポーザが設けられてもよい。 In the above invention,
An interposer having a through electrode that electrically connects the light emitting element and the mounting substrate may be provided between the light emitting element and the mounting substrate.

また、上記発明において、
前記インターポーザ内に、前記冷媒を循環させる第２の空間が設けられてもよい。 In the above invention,
A second space for circulating the refrigerant may be provided in the interposer.

また、上記発明において、
前記第１の空間に露出する面に、前記冷媒の流れ方向に延在する凹凸溝を設けてもよい。 In the above invention,
An uneven groove extending in the flow direction of the refrigerant may be provided on the surface exposed to the first space.

また、上記発明において、
前記発光素子と前記第１の空間を循環する前記冷媒との間の伝熱効果を向上させる熱伝導部材を、前記実装基板内で前記第１の空間に露出して配設してもよい。 In the above invention,
A heat conducting member that improves a heat transfer effect between the light emitting element and the refrigerant circulating in the first space may be disposed in the mounting substrate so as to be exposed to the first space.

また、上記発明において、
前記熱伝導部材の前記第１の空間に露出する面に、前記冷媒の流れ方向に延在する凹凸溝を設けてもよい。 In the above invention,
An uneven groove extending in the flow direction of the coolant may be provided on a surface exposed to the first space of the heat conducting member.

また、本発明の発光装置は、
発光素子と、
前記発光素子が実装された実装基板と、
前記発光素子と前記実装基板との間に設けられ、前記発光素子と前記実装基板とを電気的に接続する貫通電極を有するインターポーザと、
前記発光素子を冷却する冷媒が充填されるヒートパイプと、を有し、
前記インターポーザ内に、前記冷媒が充填される第２の空間が設けられ、
前記第２の空間と前記ヒートパイプの前記冷媒が充填される空間とが連通されることを特徴とする。 Moreover, the light emitting device of the present invention comprises:
A light emitting element;
A mounting substrate on which the light emitting element is mounted;
An interposer provided between the light emitting element and the mounting substrate, and having a through electrode that electrically connects the light emitting element and the mounting substrate;
A heat pipe filled with a refrigerant for cooling the light emitting element,
A second space filled with the refrigerant is provided in the interposer;
The second space communicates with a space filled with the refrigerant in the heat pipe.

また、上記発明において、
前記発光素子で発光された光を反射する反射手段を前記発光素子を囲繞するように設けてもよい。 In the above invention,
Reflecting means for reflecting light emitted from the light emitting element may be provided so as to surround the light emitting element.

また、本発明の車両用前照灯は、
上記発明の何れか一に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーとを有することを特徴とする。 The vehicle headlamp of the present invention is
A light emitting device according to any one of the above inventions;
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
And a transparent translucent cover disposed on the front surface of the lamp body.

また、本発明の車両用前照灯は、
上記発明の何れか一に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーと、
前記発光装置に設けられた前記発光素子を冷却する前記冷媒の放熱を行う放熱手段と、を有し、
前記放熱手段は、前記透光カバーに当接し、前記透光カバーに放熱することを特徴とする。 The vehicle headlamp of the present invention is
A light emitting device according to any one of the above inventions;
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
A transparent translucent cover disposed on the front surface of the lamp body;
A heat radiating means for radiating heat of the refrigerant for cooling the light emitting element provided in the light emitting device,
The heat radiating means abuts on the translucent cover and radiates heat to the translucent cover.

また、本発明の車両用前照灯は、
上記発明の何れか一に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーと、
前記発光装置に設けられた前記発光素子を冷却する前記冷媒の放熱を行う放熱手段と、を有し、
前記放熱手段は、前記ランプボディの外側に設けられることを特徴とする。 The vehicle headlamp of the present invention is
A light emitting device according to any one of the above inventions;
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
A transparent translucent cover disposed on the front surface of the lamp body;
A heat dissipating means for dissipating heat of the refrigerant for cooling the light emitting element provided in the light emitting device,
The heat radiating means is provided outside the lamp body.

本発明によれば、発光素子の温度上昇を防止することができ、発光効率の低下を防止し、発光素子自体の劣化を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent a temperature rise of the light emitting element, to prevent a decrease in light emission efficiency, and to prevent deterioration of the light emitting element itself.

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
図１を参照し、第１の実施の形態に係る発光装置を説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A light-emitting device according to a first embodiment will be described with reference to FIG.

初めに、発光装置１００の構造を説明する。   First, the structure of the light emitting device 100 will be described.

図１に示すように、発光装置１００は、発光素子１０と、インターポーザ２１０と、実装基板１１０と、配管１２６と、放熱板３１０と、ポンプ３１２とからなる。発光素子１０と、インターポーザ２１０と、実装基板１１０とは、実装基板１１０を基板として実装構造を構成し、配管１２６、放熱板３１０、ポンプ３１２は、後述する実装基板１１０の内部に形成された第１の空間１２０とともに、発光素子１０を冷却する冷却構造を構成する。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 100 includes a light emitting element 10, an interposer 210, a mounting substrate 110, a pipe 126, a heat radiating plate 310, and a pump 312. The light emitting element 10, the interposer 210, and the mounting substrate 110 constitute a mounting structure using the mounting substrate 110 as a substrate, and the pipe 126, the heat radiating plate 310, and the pump 312 are formed in the mounting substrate 110 described later. A cooling structure for cooling the light emitting element 10 is configured together with the one space 120.

始めに、実装構造を構成する発光素子１０、インターポーザ２１０、実装基板１１０、及びそれらの実装構造について説明する。   First, the light emitting element 10, the interposer 210, the mounting substrate 110, and their mounting structures constituting the mounting structure will be described.

発光素子１０は、発光素子基体１１、電極パッド１２とからなる。発光素子基体１１は、発光素子１０を構成する基体である。電極パッド１２は、正負両極の二つの電極パッドからなる。二つの電極パッド１２は、両方ともに、発光素子基体１１の片面に形成される。   The light emitting element 10 includes a light emitting element base 11 and an electrode pad 12. The light emitting element substrate 11 is a substrate constituting the light emitting element 10. The electrode pad 12 is composed of two electrode pads, both positive and negative. The two electrode pads 12 are both formed on one side of the light emitting element substrate 11.

インターポーザ２１０は、インターポーザ基体２１１と、貫通電極２１６と、電極パッド２１２、２２２とからなる。インターポーザ基体２１１は、インターポーザ２１０を構成する基体である。貫通電極２１６は、インターポーザ基体２１１を貫通するように設けられる。電極パッド２１２は、インターポーザ基体２１１の発光素子１０に対向する面に形成され、電極パッド２２２は、インターポーザ基体２１１の実装基板１１０に対向する面に形成される。電極パッド２１２は、貫通電極２１６と当接され、貫通電極２１６は、電極パッド２１２と当接される。   The interposer 210 includes an interposer base 211, a through electrode 216, and electrode pads 212 and 222. The interposer base 211 is a base constituting the interposer 210. The through electrode 216 is provided so as to penetrate the interposer substrate 211. The electrode pad 212 is formed on the surface of the interposer substrate 211 that faces the light emitting element 10, and the electrode pad 222 is formed on the surface of the interposer substrate 211 that faces the mounting substrate 110. The electrode pad 212 is in contact with the through electrode 216, and the through electrode 216 is in contact with the electrode pad 212.

実装基板１１０は、実装基板基体１１１と、電極パッド１１２と、実装基板基体１１１の内部に形成された第１の空間１２０とからなる。実装基板基体１１１は、実装基板１１０を構成する基体である。電極パッド１１２は、実装基板基体１１１の発光素子１０に対向する面に形成される。   The mounting substrate 110 includes a mounting substrate base 111, an electrode pad 112, and a first space 120 formed inside the mounting substrate base 111. The mounting substrate base 111 is a base constituting the mounting substrate 110. The electrode pad 112 is formed on the surface of the mounting substrate base 111 that faces the light emitting element 10.

発光素子１０は、インターポーザ２１０の上に実装され、発光素子１０の実装されたインターポーザ２１０は、実装基板１１０の上に実装されて、実装構造が構成される。   The light emitting element 10 is mounted on the interposer 210, and the interposer 210 on which the light emitting element 10 is mounted is mounted on the mounting substrate 110 to form a mounting structure.

次に、上記実装構造の電気的且つ熱的な接続の作用について説明する。   Next, the operation of electrical and thermal connection of the mounting structure will be described.

発光素子１０は、電極パッド１２が形成された面がインターポーザ２１０に対向（フェイスダウン）するように、フリップチップ接合される。具体的には、上記の発光素子１０の電極パッド１２は、バンプ１４を介して、インターポーザ２１０の発光素子１０に対向する側に形成された電極パッド２１２に接合される。この接合により、発光素子１０の電極パッド１２と、インターポーザ２１０の電極パッド２１２とは、電気的に接続される。   The light emitting element 10 is flip-chip bonded so that the surface on which the electrode pad 12 is formed faces the interposer 210 (face down). Specifically, the electrode pad 12 of the light emitting element 10 is bonded to the electrode pad 212 formed on the side facing the light emitting element 10 of the interposer 210 via the bump 14. By this bonding, the electrode pad 12 of the light emitting element 10 and the electrode pad 212 of the interposer 210 are electrically connected.

インターポーザ２１０の電極パッド２１２と、電極パッド２２２とは、上記の構造により、貫通電極２１６を介して電気的に接続される。   The electrode pad 212 of the interposer 210 and the electrode pad 222 are electrically connected through the through electrode 216 with the above structure.

また、インターポーザ２１０は、電極パッド２２２が形成された面が実装基板１１０に対向するように接合される。具体的には、上記のインターポーザ２１０の電極パッド２２２は、導電性を有した接合材２１４を介して、実装基板１１０に形成された電極パッド１１２に接合される。この接合により、インターポーザ２１０の電極パッド２２２と、実装基板１１０の電極パッド１１２とは、電気的に接続される。   The interposer 210 is bonded so that the surface on which the electrode pads 222 are formed faces the mounting substrate 110. Specifically, the electrode pad 222 of the interposer 210 is bonded to the electrode pad 112 formed on the mounting substrate 110 via the bonding material 214 having conductivity. By this bonding, the electrode pad 222 of the interposer 210 and the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 are electrically connected.

以上より、発光素子１０の電極パッド１２と、実装基板１１０の電極パッド１１２は電気的に接続される。即ち、発光素子１０と、実装基板１１０とは電気的に接続される。   As described above, the electrode pad 12 of the light emitting element 10 and the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 are electrically connected. That is, the light emitting element 10 and the mounting substrate 110 are electrically connected.

更に、上記の構造では、発光素子１０と実装基板１１０との間で、実装のための電気的な接続と、発光素子１０を冷却するための放熱の経路の一部を共通とする。即ち、発光素子１０の電極パッド１２から実装基板１１０の電極パッド１１２にかけての電気的な接続経路を、発光素子１０の放熱の経路としても用いる。   Further, in the above structure, the electrical connection for mounting and the part of the heat dissipation path for cooling the light emitting element 10 are made common between the light emitting element 10 and the mounting substrate 110. That is, an electrical connection path from the electrode pad 12 of the light emitting element 10 to the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 is also used as a heat dissipation path of the light emitting element 10.

具体的には、発光素子１０は、電極パッド１２、バンプ１４を介してインターポーザ２１０の電極パッド２１２と熱的に接続される。また、インターポーザ２１０の電極パッド２１２は、貫通電極２１６を介して、電極パッド２２２と熱的に接続される。更に、インターポーザ２１０の電極パッド２２２は、導電性を有する接合材２１４を介して、実装基板１１０の電極パッド１１２と熱的に接続される。従って、発光素子１０は、実装基板１１０と熱的に接続される。   Specifically, the light emitting element 10 is thermally connected to the electrode pad 212 of the interposer 210 via the electrode pad 12 and the bump 14. Further, the electrode pad 212 of the interposer 210 is thermally connected to the electrode pad 222 through the through electrode 216. Furthermore, the electrode pad 222 of the interposer 210 is thermally connected to the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 via a conductive bonding material 214. Therefore, the light emitting element 10 is thermally connected to the mounting substrate 110.

上記の電気的且つ熱的な接続構造は、発光素子１０と実装基板１１０とを熱的に接続するための新たな接着剤や樹脂材料を必要とせず、発光素子の構造を単純にするとともに、冷却効率を良好なものとする。   The electrical and thermal connection structure described above does not require a new adhesive or resin material for thermally connecting the light emitting element 10 and the mounting substrate 110, and simplifies the structure of the light emitting element. Make cooling efficiency good.

続いて、冷却構造を構成する、実装基板１１０に形成された第１の空間１２０、配管１２６、放熱板３１０、ポンプ３１２及び冷却構造について説明する。   Next, the first space 120, the pipe 126, the heat radiating plate 310, the pump 312 and the cooling structure formed on the mounting substrate 110, which constitute the cooling structure, will be described.

第１の空間１２０は、実装基板１１０を構成する実装基板基体１１１の内部に形成される。また、第１の空間１２０は、発光素子１０を冷却する冷媒３１４を流す流路として機能する。冷媒３１４としては、例えば、水、アルコールなどの液体よりなる冷媒が用いられる。   The first space 120 is formed inside the mounting substrate base 111 constituting the mounting substrate 110. Further, the first space 120 functions as a flow path through which the refrigerant 314 that cools the light emitting element 10 flows. As the refrigerant 314, for example, a refrigerant made of a liquid such as water or alcohol is used.

また、第１の空間１２０は、実装基板１１０の外部より冷媒３１４を供給又は排出する供給口１２２Ａ、排出口１２２Ｂを有する。供給口１２２Ａ、排出口１２２Ｂは、実装基板１１０のインターポーザ２１０に対向する面に設けられる。   The first space 120 includes a supply port 122A and a discharge port 122B for supplying or discharging the refrigerant 314 from the outside of the mounting substrate 110. The supply port 122A and the discharge port 122B are provided on the surface of the mounting substrate 110 that faces the interposer 210.

配管１２６は、供給配管１２６Ａ、排出配管１２６Ｂからなる。供給配管１２６Ａ、排出配管１２６Ｂは、実装基板１１０の外部に設けられ、実装基板１１０の第１の空間１２０と連通される。供給配管１２６Ａ又は排出配管１２６Ｂは、接続部品１２４を介して、実装基板１１０に設けられた供給口１２２Ａ又は排出口１２２Ｂに接続される。排出配管１２６Ｂは、放熱板３１０に熱的に接触され、ポンプ３１２を経由し、供給配管１２６Ａとして供給口１２２Ａに接続される。（放熱板３１０は、請求項に記載のヒートシンクに相当し、配管１２６、供給配管１２６Ａ、排出配管１２６Ｂは、請求項に記載のパイプに相当する。）   The pipe 126 includes a supply pipe 126A and a discharge pipe 126B. The supply pipe 126 </ b> A and the discharge pipe 126 </ b> B are provided outside the mounting board 110 and communicate with the first space 120 of the mounting board 110. The supply pipe 126A or the discharge pipe 126B is connected to the supply port 122A or the discharge port 122B provided in the mounting substrate 110 via the connection component 124. The discharge pipe 126B is in thermal contact with the heat radiating plate 310 and is connected to the supply port 122A as the supply pipe 126A via the pump 312. (The heat sink 310 corresponds to the heat sink described in the claims, and the pipe 126, the supply pipe 126A, and the discharge pipe 126B correspond to the pipe described in the claims.)

続いて、発光装置１００の発熱及び冷却の作用について説明する。   Next, the action of heat generation and cooling of the light emitting device 100 will be described.

実装基板１１０の正負両極の電極パッド１１２に、実装基板１１０上の配線を経由して外部から電圧が印加されると、電気的に接続された発光素子１０の正負両極の電極パッド１２に通電され、発光素子１０は発光する。また、発光に伴って、発光素子１０は発熱する。   When a voltage is applied to the positive and negative electrode pads 112 of the mounting substrate 110 from the outside via wiring on the mounting substrate 110, the positive and negative electrode pads 12 of the electrically connected light emitting element 10 are energized. The light emitting element 10 emits light. In addition, the light emitting element 10 generates heat with light emission.

上記のように発光素子１０で発生された熱は、放熱経路（電極パッド１２、１１２、２１２、２２２、バンプ１４、導電性を有する接合材２１４、貫通電極２１６）を経由し、実装基板１１０へと伝導させられる。一方、ポンプ３１２から供給配管１２６Ａを通して供給される冷媒３１４が、供給口１２２Ａを介して第１の空間１２０に供給される。第１の空間１２０に供給された冷媒３１４は、実装基板１１０との間で熱交換を行い、加熱される。次に、熱交換後の冷媒３１４は、排出口１２２Ｂを介して排出配管１２６Ｂへ排出される。排出配管１２６Ｂへ排出された冷媒３１４は、放熱板３１０にて熱交換されて冷却された後、ポンプ３１２に戻る。   As described above, the heat generated in the light emitting element 10 passes through the heat dissipation path (electrode pads 12, 112, 212, 222, bumps 14, conductive bonding material 214, and through electrode 216) to the mounting substrate 110. And is conducted. On the other hand, the refrigerant 314 supplied from the pump 312 through the supply pipe 126A is supplied to the first space 120 through the supply port 122A. The refrigerant 314 supplied to the first space 120 is heated by exchanging heat with the mounting substrate 110. Next, the refrigerant 314 after heat exchange is discharged to the discharge pipe 126B via the discharge port 122B. The refrigerant 314 discharged to the discharge pipe 126B undergoes heat exchange at the heat radiating plate 310 and is cooled, and then returns to the pump 312.

即ち、発光素子１０で発熱された熱は、実装基板１１０の第１の空間１２０において、冷媒３１４に伝熱され、さらに放熱板３１０に伝熱され、外部へ放熱される。従って、発光素子１０の発熱を効率よく発光装置１００の外部へ放熱することができる。   That is, the heat generated by the light emitting element 10 is transferred to the refrigerant 314 in the first space 120 of the mounting substrate 110, further transferred to the heat radiating plate 310, and radiated to the outside. Therefore, heat generated by the light emitting element 10 can be efficiently radiated to the outside of the light emitting device 100.

次に、発光装置１００を構成する好適な材料を説明する。   Next, a suitable material constituting the light emitting device 100 will be described.

発光素子１０としては、ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤとしては、サファイア、ＳｉＣ等の単結晶基板上にＩｎＧａＮ等の化合物半導体を積層し、ｐｎ接合構造を形成したものが、発光素子基体１１として用いられる。正負両電極パッド１２が発光素子基体１１の片面に形成される構造と、発光素子基体１１の両面に分離して形成される構造があり、ここでは、正負両電極パッド１２が、ともに発光素子基体１１の片面に形成される構造が用いられる。   An LED is used as the light emitting element 10. As the LED, a light emitting element substrate 11 is formed by stacking a compound semiconductor such as InGaN on a single crystal substrate such as sapphire or SiC and forming a pn junction structure. There are a structure in which the positive and negative electrode pads 12 are formed on one side of the light emitting element substrate 11 and a structure in which the positive and negative electrode pads 12 are separately formed on both surfaces of the light emitting element substrate 11. A structure formed on one side of 11 is used.

放熱経路（電極パッド１２、１１２、２１２、２２２、バンプ１４、導電性を有する接合材２１４、貫通電極２１６）としては、電気的な接続に用いられる材料を用いるため、熱伝導率が高い金属を用いることができる。電極パッド１２、１１２、２１２、２２２は、例えば、Ａｌ又はＣｕなどの金属材料を用いることができる。また、電極パッド上には、Ｎｉ、Ａｕなどの電気的な接続を良好とするための層が形成されていてもよい。一方、導電性を有する接合材２１４は、例えば半田又はＡｕ―Ｓｎを用いることができる。さらに、バンプ１４は、例えば半田ボールを溶融することで形成することが可能である。また、貫通電極２１６は、例えばＣｕを用いることができる。   As a heat dissipation path (electrode pads 12, 112, 212, 222, bump 14, conductive bonding material 214, and through electrode 216), a material having high thermal conductivity is used because a material used for electrical connection is used. Can be used. For the electrode pads 12, 112, 212, and 222, for example, a metal material such as Al or Cu can be used. Further, a layer for improving electrical connection such as Ni or Au may be formed on the electrode pad. On the other hand, for example, solder or Au—Sn can be used for the conductive bonding material 214. Furthermore, the bumps 14 can be formed, for example, by melting solder balls. Further, for example, Cu can be used for the through electrode 216.

実装基板基体１１１、インターポーザ基体２１１としては、例えば、シリコン、ガラス、セラミック、表面を絶縁された（絶縁材料により被覆された）金属材料など様々な材料を用いることができる。上記の材料の中でも、シリコンが特に好ましい。実装基板基体１１１、インターポーザ基体２１１がシリコンにより構成されると、セラミックやガラスに比べて熱伝導率が大きく、半導体チップの冷却効率が良好となる。また、シリコンは微細加工が容易であるため、第１の空間１２０の形成も容易となる。   As the mounting substrate base 111 and the interposer base 211, various materials such as silicon, glass, ceramic, and a metal material whose surface is insulated (covered with an insulating material) can be used. Among the above materials, silicon is particularly preferable. When the mounting substrate base 111 and the interposer base 211 are made of silicon, the thermal conductivity is higher than that of ceramic or glass, and the cooling efficiency of the semiconductor chip is improved. In addition, since the microfabrication of silicon is easy, the first space 120 can be easily formed.

また、実装基板基体１１１がシリコンである場合、二つの電極パッド１１２の相互間での短絡を防ぐため、電極パッド１１２と実装基板基体１１１との間に、絶縁膜１１８が形成される。同様に、インターポーザ基体２１１がシリコンである場合、貫通電極２１６、電極パッド２１２、２２２の相互間での短絡を防ぐため、貫通電極２１６、電極パッド２１２、２２２とインターポーザ基体２１１との間に、絶縁膜２１８が形成される。   When the mounting substrate base 111 is silicon, an insulating film 118 is formed between the electrode pad 112 and the mounting substrate base 111 in order to prevent a short circuit between the two electrode pads 112. Similarly, when the interposer base 211 is made of silicon, in order to prevent a short circuit between the through electrode 216 and the electrode pads 212 and 222, an insulation is provided between the through electrode 216 and the electrode pads 212 and 222 and the interposer base 211. A film 218 is formed.

なお、上記の構成において、発光素子１０とインターポーザ２１０との間に熱伝導率の良好なアンダーフィルを挿入し、更に発光素子１０の冷却効率が良好となるようにしてもよい。   In the above-described configuration, an underfill with good thermal conductivity may be inserted between the light emitting element 10 and the interposer 210 to further improve the cooling efficiency of the light emitting element 10.

以上、本実施の形態に係る発光装置１００によれば、実装基板１１０の内部に冷媒を循環させる第１の空間１２０を有し、発光素子１０から実装基板１１０に至る放熱経路を有しているため、発光素子１０を冷却することにより、温度上昇を防止し、発光効率の低下を防止することができる。また、温度が上昇しないため、発光素子１０自体の劣化を防止することができ、発光素子１０を長寿命化させることができる。
（第１の実施の形態の第１の変形例）
図２は、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例による発光装置１００Ａを模式的に示した断面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例及び実施の形態についても同様）。 As described above, according to the light emitting device 100 according to the present embodiment, the first space 120 for circulating the coolant is provided inside the mounting substrate 110, and the heat dissipation path from the light emitting element 10 to the mounting substrate 110 is provided. Therefore, by cooling the light emitting element 10, it is possible to prevent a temperature rise and a decrease in light emission efficiency. Further, since the temperature does not increase, the light emitting element 10 itself can be prevented from being deteriorated, and the life of the light emitting element 10 can be extended.
(First modification of the first embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100A according to a first modification of the first embodiment of the present invention. However, in the following text, the same reference numerals are given to the parts described above, and the description may be omitted (the same applies to the following modified examples and embodiments).

本変形例による発光装置１００Ａは、発光素子１０がワイヤボンディング接合される点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100A according to this modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that the light emitting element 10 is bonded by wire bonding.

図２を参照するに、本変形例による発光装置１００Ａは、第１の実施の形態において、発光素子基体１１の片側に形成された電極パッド１２が、インターポーザ２１０に対向（フェイスダウン）するようにバンプ１４をもってフリップチップ接合されるのと相違し、電極パッド１２が、発光素子１０の両面に分離して形成され、インターポーザ２１０の内部において発光素子１０の直下に設けられる貫通電極２１６が大面積であることを特徴とする。   Referring to FIG. 2, in the light emitting device 100A according to the present modification, the electrode pad 12 formed on one side of the light emitting element substrate 11 faces the interposer 210 (face down) in the first embodiment. Unlike the flip chip bonding with the bumps 14, the electrode pads 12 are formed separately on both surfaces of the light emitting element 10, and the through electrode 216 provided immediately below the light emitting element 10 inside the interposer 210 has a large area. It is characterized by being.

即ち、正負両極の電極パッド１２を電極パッド１２Ａ、１２Ｂとすると、インターポーザ２１０に対向する側の面（非発光面）に設けられる電極パッド１２Ａは、インターポーザ２１０の一方の電極パッド２１２に導電性を有する接合材１１４により接続され、インターポーザ２１０と反対側の面（発光面）に設けられる電極パッド１２Ｂは、インターポーザ２１０の他方の電極パッド２１２にボンディングワイヤ１８を用いてワイヤボンディング接合されることを特徴とする。上記のボンディングワイヤ１８は、例えばＡｕを用いることができる。   That is, when the positive and negative electrode pads 12 are electrode pads 12A and 12B, the electrode pad 12A provided on the surface (non-light-emitting surface) facing the interposer 210 is conductive to one electrode pad 212 of the interposer 210. The electrode pad 12 </ b> B that is connected by the bonding material 114 that is provided and is provided on the surface (light emitting surface) opposite to the interposer 210 is bonded to the other electrode pad 212 of the interposer 210 using the bonding wire 18. And For example, Au can be used as the bonding wire 18.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

発光素子１０は、インターポーザ２１０を介して、電気的且つ熱的に実装基板１１０に接続される。具体的には、発光素子１０は、電極パッド１２、導電性を有する接合材１１４を介してインターポーザ２１０の電極パッド２１２と接続される。このとき、発光素子１０のインターポーザ２１０に対向する側の面の全面に電極パッド１２Ａを形成することができ、インターポーザ２１０に設けられる電極パッド２１２、２２２、貫通電極２１６、実装基板１１０に設けられる電極パッド１１２についても、電極パッド１２Ａとほぼ等しい大面積のものを形成することができる。特に、貫通電極２１６については、インターポーザ２１０の厚みに等しい高さを有しているため、大面積化により伝熱の効率を増大させる効果が大きく、発光素子の冷却効率を第１の実施の形態に比べて更に向上させることができる。   The light emitting element 10 is electrically and thermally connected to the mounting substrate 110 via the interposer 210. Specifically, the light emitting element 10 is connected to the electrode pad 212 of the interposer 210 via the electrode pad 12 and the conductive bonding material 114. At this time, the electrode pad 12A can be formed on the entire surface of the light emitting element 10 on the side facing the interposer 210. The electrode pads 212 and 222 provided on the interposer 210, the through electrode 216, and the electrodes provided on the mounting substrate 110. The pad 112 having a large area substantially equal to the electrode pad 12A can also be formed. In particular, since the through electrode 216 has a height equal to the thickness of the interposer 210, the effect of increasing the heat transfer efficiency by increasing the area is great, and the cooling efficiency of the light emitting element is improved according to the first embodiment. As compared with the above, it can be further improved.

なお、貫通電極２１６については、第１の実施の形態と同様に、例えばＣｕを用いることができる。また、図２に示すような大面積の単一の貫通電極の代わりに、複数の小面積の貫通電極を並べて設けたものを用いても同様の効果が得られる。   For the through electrode 216, for example, Cu can be used as in the first embodiment. In addition, the same effect can be obtained by using a plurality of small area through electrodes arranged in place of the single large area through electrode as shown in FIG.

本変形例に係る発光装置１００Ａによれば、発光素子１０のインターポーザ２１０に対向する側の全面を電極パッド１２Ａとし、電極パッド１２Ａとほぼ等しい大面積の貫通電極２１６を設けることにより、インターポーザ２１０を介して実装基板１１０と熱交換を行う面積を増大させ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第１の実施の形態の第２の変形例）
図３は、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例による発光装置１００Ｂを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100A according to this modification, the entire surface of the light emitting element 10 facing the interposer 210 is used as the electrode pad 12A, and the through electrode 216 having a large area substantially equal to the electrode pad 12A is provided. Accordingly, the area for heat exchange with the mounting substrate 110 can be increased, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.
(Second modification of the first embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100B according to a second modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｂは、インターポーザ２１０を有しない点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100B according to this modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that the interposer 210 is not provided.

図３を参照するに、本変形例による発光装置１００Ｂは、第１の実施の形態において、発光素子１０と実装基板１１０の間にインターポーザ２１０が設けられるのと相違し、インターポーザ２１０を有さず、発光素子１０が実装基板１１０に直接実装されることを特徴とする。   Referring to FIG. 3, the light emitting device 100 </ b> B according to the present modification is different from the first embodiment in that the interposer 210 is provided between the light emitting element 10 and the mounting substrate 110, and does not have the interposer 210. The light emitting device 10 is directly mounted on the mounting substrate 110.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

発光素子１０は、発光素子基体１１の片側に正負両極の電極パッド１２が形成されており、これらの両電極パッド１２がともに実装基板１１０に対向するようにフェイスダウン接合される。上記の発光素子１０の電極パッド１２と、実装基板１１０の発光素子１０に対向する側に形成された電極パッド１１２とが、導電性を有する接合材１１４により接続される。   In the light emitting element 10, positive and negative electrode pads 12 are formed on one side of the light emitting element substrate 11, and both the electrode pads 12 are face-down bonded so as to face the mounting substrate 110. The electrode pad 12 of the light emitting element 10 and the electrode pad 112 formed on the side of the mounting substrate 110 facing the light emitting element 10 are connected by a conductive bonding material 114.

発光素子１０を冷却する冷媒３１４の実装基板１１０への供給、熱交換、排出,を含めた循環の構造は第１の実施の形態と同様である。   The circulation structure including supply, heat exchange, and discharge of the refrigerant 314 for cooling the light emitting element 10 to the mounting substrate 110 is the same as that in the first embodiment.

また、発光素子１０と実装基板１１０との間で、実装のための電気的な接続と、発光素子１０を冷却するための放熱の経路の一部を共通としていることも特徴である。即ち、電気的な接続に用いる発光素子１０の電極パッド１２から実装基板１１０のパッド１１２にかけての経路を、発光素子１０の放熱の経路として用いる。具体的には、発光素子１０は、電極パッド１２、導電性を有する接合材１１４を介して実装基板１１０の電極パッド１１２と熱的に接続されている。   In addition, the light-emitting element 10 and the mounting substrate 110 are also characterized by having a common electrical connection for mounting and a part of a heat dissipation path for cooling the light-emitting element 10. That is, a path from the electrode pad 12 of the light emitting element 10 used for electrical connection to the pad 112 of the mounting substrate 110 is used as a heat dissipation path of the light emitting element 10. Specifically, the light emitting element 10 is thermally connected to the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 via the electrode pad 12 and the conductive bonding material 114.

本変形例に係る発光装置１００Ｂによれば、発光素子１０がインターポーザ２１０を介さず直接実装基板１１０から冷却されるため、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第１の実施の形態の第３の変形例）
図４は、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例による発光装置１００Ｃを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100B according to this modification, the light emitting element 10 is directly cooled from the mounting substrate 110 without using the interposer 210, so that the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.
(Third modification of the first embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100C according to a third modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｃは、インターポーザ２１０の内部に第２の空間２２０を有する点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100C according to this modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that the second space 220 is provided inside the interposer 210.

図４を参照するに、第１の実施の形態におけるインターポーザ２１０の内部には冷媒３１４を流す空間が設けられていなかったが、本変形例による発光装置１００Ｃは、インターポーザ２１０の内部に冷媒を循環させる第２の空間２２０を有することが特徴である。第２の空間２２０は、インターポーザ２１０を構成するインターポーザ基体２１１の内部に形成される。また、第２の空間２２０は、発光素子１０を冷却する冷媒３１４を流す流路として機能する。冷媒３１４としては、第１の空間１２０と同様に、例えば、水、アルコールなどの液体よりなる冷媒が用いられる。   Referring to FIG. 4, the space for flowing the refrigerant 314 is not provided in the interposer 210 in the first embodiment, but the light emitting device 100 </ b> C according to the present modification circulates the refrigerant in the interposer 210. It is characterized by having a second space 220 to be made. The second space 220 is formed inside the interposer base 211 that constitutes the interposer 210. Further, the second space 220 functions as a flow path through which the refrigerant 314 that cools the light emitting element 10 flows. As the refrigerant 314, similarly to the first space 120, for example, a refrigerant made of a liquid such as water or alcohol is used.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

また、インターポーザ２１０と実装基板１１０とが接続される面には、第１の空間１２０から第２の空間２２０へ冷媒を供給する供給口２３２Ａと、第２の空間２２０から第１の空間１２０へ冷媒を排出する排出口２３２Ｂが形成されている。更に、第２の空間２２０の供給口２３２Ａ又は排出口２３２Ｂには、接続部品２３４を介して第１の空間１２０が接続される。接続部品２３４であるが、これらを使用せず、実装基板１１０、インターポーザ２１０各々に供給口２３２Ａ、排出口２３２Ｂを形成した状態のものを貼合せ、供給口２３２Ａ及び排出口２３２Ｂの周囲を接着剤、はんだ等で密着させることもできる。   Further, on the surface where the interposer 210 and the mounting substrate 110 are connected, a supply port 232A for supplying a refrigerant from the first space 120 to the second space 220, and from the second space 220 to the first space 120. A discharge port 232B for discharging the refrigerant is formed. Further, the first space 120 is connected to the supply port 232 </ b> A or the discharge port 232 </ b> B of the second space 220 via the connection component 234. Although the connection parts 234 are not used, those in which the supply port 232A and the discharge port 232B are formed are bonded to the mounting substrate 110 and the interposer 210, respectively, and an adhesive is provided around the supply port 232A and the discharge port 232B. It can also be in close contact with solder or the like.

本変形例に係る発光装置１００Ｃによれば、発光素子１０に設けられたインターポーザ２１０の内部に設けられた第２の空間２２０まで冷媒３１４が循環するため、冷媒３１４と発光素子１０との熱交換が効率よく行われ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第１の実施の形態の第４の変形例）
図５は、本発明の第１の実施の形態の第４の変形例による発光装置１００Ｄを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100C according to this modification, the refrigerant 314 circulates to the second space 220 provided in the interposer 210 provided in the light emitting element 10, and thus heat exchange between the refrigerant 314 and the light emitting element 10 is performed. Is efficiently performed, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.
(Fourth modification of the first embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100D according to a fourth modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｄは、第１の空間１２０に露出する面に凹凸溝を有する点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100D according to this modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that the surface exposed to the first space 120 has an uneven groove.

図５を参照するに、本変形例による発光装置１００Ｄは、第１の実施の形態において、実装基板１１０の内部に形成された第１の空間１２０に露出する面の全てが平面であるのと相違し、第１の空間１２０に露出する面のうち発光素子１０に近い方の面１３０に、冷媒３１４の流れの方向に沿って延在する凹凸溝１３６を有することが特徴である。   Referring to FIG. 5, in the light emitting device 100D according to the present modification, in the first embodiment, all the surfaces exposed to the first space 120 formed inside the mounting substrate 110 are flat. It is different and is characterized in that the surface 130 closer to the light emitting element 10 among the surfaces exposed to the first space 120 has an uneven groove 136 extending along the flow direction of the refrigerant 314.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

図６は、図５に示す発光装置１００Ｄにおいて、第１の空間１２０に露出する面の中で発光素子１０に対向する側にある面を含む熱交換部材１３２の形状を模式的に示す斜視図である。Ａに平行な方向、即ち、冷媒３１４の流れの方向に沿って延在する凹凸溝１３６が形成されている。   FIG. 6 is a perspective view schematically showing the shape of the heat exchange member 132 including the surface on the side facing the light emitting element 10 in the surface exposed to the first space 120 in the light emitting device 100D shown in FIG. It is. An uneven groove 136 is formed extending along the direction parallel to A, that is, the direction of the flow of the refrigerant 314.

本変形例に係る発光装置１００Ｄによれば、凹凸溝１３６により冷媒３１４と熱交換部材１３２との接触面の面積を増大させることができ、冷媒３１４と実装基板１１０との熱交換が効率よく行われ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第１の実施の形態の第５の変形例）
図７は、本発明の第１の実施の形態の第５の変形例による発光装置１００Ｅを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100D according to the present modification, the area of the contact surface between the refrigerant 314 and the heat exchange member 132 can be increased by the concave and convex grooves 136, and heat exchange between the refrigerant 314 and the mounting substrate 110 can be performed efficiently. Therefore, the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.
(Fifth modification of the first embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100E according to a fifth modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｅは、第１の空間１２０に露出する面に熱伝導部材が配置される点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100E according to this modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that a heat conductive member is disposed on the surface exposed to the first space 120.

図７を参照するに、本変形例による発光装置１００Ｅは、第１の実施の形態において、実装基板１１０の内部に形成された第１の空間１２０に露出する面の全てが実装基板基体１１１であるのと相違し、第１の空間１２０に露出する面のうち発光素子１０に近い方の面１３０に、冷媒３１４と発光素子１０との間の伝熱効果を向上させる熱伝導部材１３４が配置されることが特徴である。   Referring to FIG. 7, in the light emitting device 100E according to this modification, in the first embodiment, the entire surface exposed to the first space 120 formed inside the mounting substrate 110 is the mounting substrate base 111. Unlike that, the heat conductive member 134 that improves the heat transfer effect between the refrigerant 314 and the light emitting element 10 is disposed on the surface 130 that is close to the light emitting element 10 among the surfaces exposed to the first space 120. It is a feature that it is done.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

熱伝導部材１３４としては、実装基板基体１１１より熱伝導率が高い材料を用いることができ、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕなどの金属材料を用いることができる。   As the heat conductive member 134, a material having a higher thermal conductivity than the mounting substrate base 111 can be used, and for example, a metal material such as Cu, Al, or Au can be used.

また、実装基板１１０、インターポーザ２１０、発光素子１０の実装の配置に制約がある場合には、熱伝導部材１３４は、第１の空間１２０に露出する面のうち発光素子１０に近い方の面１３０に配置されなくてもよい。熱伝導部材１３４の一端が、面１３０以外の第１の空間１２０への露出面に配置される場合、熱伝導部材１３４の他端が、実装基板１１０の電極パッド１１２に絶縁膜１１８を介して近接するように配置されることも可能である。   Further, when the mounting arrangement of the mounting substrate 110, the interposer 210, and the light emitting element 10 is limited, the heat conducting member 134 has a surface 130 closer to the light emitting element 10 among the surfaces exposed to the first space 120. It does not need to be arranged. When one end of the heat conducting member 134 is disposed on the surface exposed to the first space 120 other than the surface 130, the other end of the heat conducting member 134 is connected to the electrode pad 112 of the mounting substrate 110 via the insulating film 118. It is also possible to arrange them close to each other.

本変形例に係る発光装置１００Ｅによれば、熱伝導部材１３４を介して冷媒３１４と実装基板１１０との熱交換が効率よく行われ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第１の実施の形態の第６の変形例）
図８は、本発明の第１の実施の形態の第６の変形例による発光装置１００Ｆを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100E according to the present modification, heat exchange between the refrigerant 314 and the mounting substrate 110 is efficiently performed via the heat conducting member 134, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.
(Sixth modification of the first embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100F according to a sixth modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｆは、第１の実施の形態の第５の変形例において、熱伝導部材１３４に凹凸溝を有することが特徴である。   The light emitting device 100F according to this modification is characterized in that, in the fifth modification of the first embodiment, the heat conducting member 134 has an uneven groove.

図８を参照するに、本変形例による発光装置１００Ｆは、第１の実施の形態の第５の変形例において、実装基板１１０の内部に配置された熱伝導部材１３４が第１の空間１２０に露出する面１３０が平面であるのと相違し、冷媒３１４の流れの方向に沿って延在する凹凸溝１３６を有することが特徴である。   Referring to FIG. 8, in the light emitting device 100 </ b> F according to the present modification, in the fifth modification of the first embodiment, the heat conducting member 134 disposed inside the mounting substrate 110 is placed in the first space 120. The exposed surface 130 is different from a flat surface and is characterized by having an uneven groove 136 extending along the direction of the flow of the refrigerant 314.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

図８に示す発光装置１００Ｆにおいて、第１の空間１２０に露出する面の中で発光素子１０に近い方の側の面に配置される熱伝導部材１３４の形状は、第１の実施の形態の第５の変形例において、図６に示された熱交換部材１３２に設けられる凹凸溝と同様にすることができる。即ち、Ａに平行な方向に延在する凹凸溝１３６が形成される。   In the light emitting device 100F shown in FIG. 8, the shape of the heat conducting member 134 arranged on the surface closer to the light emitting element 10 in the surface exposed to the first space 120 is the same as that of the first embodiment. In the fifth modification, it can be the same as the concave and convex grooves provided in the heat exchange member 132 shown in FIG. That is, the concavo-convex groove 136 extending in a direction parallel to A is formed.

本変形例に係る発光装置１００Ｆによれば、凹凸溝１３６により冷媒３１４との接触面の面積を増大させた熱伝導部材１３４を介して冷媒３１４と実装基板１１０との熱交換が効率よく行われるため、発光素子１０の冷却効率を更に向上させることができる。
（第１の実施の形態の第７の変形例）
図９は、本発明の第１の実施の形態の第７の変形例による発光装置１００Ｇを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100F according to the present modification, heat exchange between the refrigerant 314 and the mounting substrate 110 is efficiently performed via the heat conducting member 134 in which the area of the contact surface with the refrigerant 314 is increased by the concave and convex grooves 136. Therefore, the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be further improved.
(Seventh Modification of First Embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 100G according to a seventh modification of the first embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置１００Ｇは、発光素子１０の周囲にリフレクタ（反射手段）を有する点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 100G according to the present modification is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that a reflector (reflecting means) is provided around the light emitting element 10.

図９を参照するに、本変形例による発光装置１００Ｇは、第１の実施の形態において、発光素子１０の近傍にリフレクタが無いのと相違し、発光素子１０を囲繞するように設けられたリフレクタ２０を有することが特徴である。   Referring to FIG. 9, the light emitting device 100 </ b> G according to the present modification is different from the first embodiment in that there is no reflector in the vicinity of the light emitting element 10, and the reflector provided to surround the light emitting element 10. It is characterized by having 20.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

リフレクタ２０は、インターポーザ２１０上に、発光素子１０を囲繞するように設けられている。リフレクタ２０は、反射手段であり、ＬＥＤの下面又は側面から発光される光を図中上方に反射する機能を有する。リフレクタ２０の発光素子１０に対向する側は、ＬＥＤから発光される光の反射率の高い金属をスパッタ等することによって被覆される。なお、被覆する材料としては、例えばＡｕ、Ａｇなどが用いられる。   The reflector 20 is provided on the interposer 210 so as to surround the light emitting element 10. The reflector 20 is a reflecting means and has a function of reflecting light emitted from the lower surface or side surface of the LED upward in the drawing. The side of the reflector 20 facing the light emitting element 10 is covered by sputtering or the like with a metal having a high reflectance of light emitted from the LED. In addition, as a material to coat, for example, Au, Ag or the like is used.

また、発光素子１０からの光を上方に反射させるリフレクタ２０は、最も効率良く上方に反射させる角度を取ることが望ましいが、任意の角度を取ることが可能である。   In addition, the reflector 20 that reflects light from the light emitting element 10 upward desirably has an angle at which the light is most efficiently reflected upward, but can take an arbitrary angle.

本変形例に係る発光装置１００Ｇによれば、ＬＥＤから発光された光を有効に利用することができ、所定の輝度を得るための消費電力が少なくて済むため、冷媒３１４による冷却構造と組合せることにより、発光素子１０の温度上昇による発光効率の低下及び発光素子１０自体の劣化をより防止することができる。
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態による発光装置２００を模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 100G according to the present modification, the light emitted from the LED can be used effectively, and power consumption for obtaining a predetermined luminance can be reduced. Therefore, the light emitting device 100G is combined with the cooling structure using the refrigerant 314. Accordingly, it is possible to further prevent the light emission efficiency from being lowered and the light emitting element 10 itself from being deteriorated due to the temperature rise of the light emitting element 10.
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 200 according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態による発光装置２００は、実装基板１１０にヒートパイプが接続される点で第１の実施の形態による発光装置１００と相違する。   The light emitting device 200 according to the present embodiment is different from the light emitting device 100 according to the first embodiment in that a heat pipe is connected to the mounting substrate 110.

図１０を参照するに、本実施の形態による発光装置２００は、第１の実施の形態において、第１の空間１２０に冷媒３１４を循環させ冷却を行うのと相違し、インターポーザ２１０の内部にも冷媒を循環させる第２の空間２２０を有し、第１の空間に外部から連通するヒートパイプ１４６を有することが特徴である。   Referring to FIG. 10, the light emitting device 200 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the coolant 314 is circulated through the first space 120 to perform cooling, and the light emitting device 200 is also provided inside the interposer 210. It has the 2nd space 220 which circulates a refrigerant | coolant, and has the heat pipe 146 connected to the 1st space from the outside.

即ち、本実施の形態による発光装置２００は、インターポーザ２１０の内部に形成され冷媒３１４が充填される第２の空間２２０と、実装基板１１０に形成された第１の空間１２０が外部と連通する連通口１４２と、連通口１４２を通して連通するヒートパイプ１４６を有することが特徴である。   That is, in the light emitting device 200 according to the present embodiment, the second space 220 formed in the interposer 210 and filled with the refrigerant 314 and the first space 120 formed in the mounting substrate 110 communicate with the outside. It is characterized by having a heat pipe 146 that communicates with the port 142 through the communication port 142.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第１の実施の形態に示した発光装置１００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 100 described in the first embodiment.

実装基板１１０のインターポーザ２１０に対向する面には、第１の空間１２０に外部からヒートパイプ１４６が連通する連通口１４２が形成される。更に、連通口１４２には、接続部品１４４を介してヒートパイプ１４６が接続される。一方、第１の空間１２０には、冷媒３１４が充填される。   A communication port 142 through which the heat pipe 146 communicates from the outside is formed in the first space 120 on the surface facing the interposer 210 of the mounting substrate 110. Furthermore, a heat pipe 146 is connected to the communication port 142 via a connection component 144. On the other hand, the first space 120 is filled with the refrigerant 314.

上記の構成において、発光素子１０で発熱された熱は、第１の空間１２０に加えて第２の空間２２０においても熱交換が行われ、インターポーザ２１０から実装基板１１０へと伝導される。第１の空間１２０および第２の空間２２０に充填された冷媒３１４は、発光素子１０から伝熱される熱を与えられ気化し、ヒートパイプ１４６まで拡散する。その後、ヒートパイプ１４６で外部に熱を奪われ凝縮し、毛細管現象により第１の空間１２０に戻る。   In the above configuration, heat generated in the light emitting element 10 is exchanged in the second space 220 in addition to the first space 120, and is conducted from the interposer 210 to the mounting substrate 110. The refrigerant 314 filled in the first space 120 and the second space 220 is vaporized by receiving heat transferred from the light emitting element 10 and diffuses to the heat pipe 146. Thereafter, the heat pipe 146 is deprived of heat and condensed, and returns to the first space 120 by capillary action.

即ち、発光素子１０で発生された熱は、実装基板１１０の第１の空間１２０において、冷媒３１４の気化熱として吸収され、ヒートパイプ１４６にて放熱される。   That is, the heat generated in the light emitting element 10 is absorbed as the heat of vaporization of the refrigerant 314 in the first space 120 of the mounting substrate 110 and is radiated by the heat pipe 146.

本実施の形態に係る発光装置２００によれば、冷媒を循環させるポンプ３１２を設ける必要がないため、簡便な構造で発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第２の実施の形態の変形例）
図１１は、本発明の第２の実施の形態の変形例による発光装置２００Ａを模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 200 according to the present embodiment, it is not necessary to provide the pump 312 for circulating the refrigerant, and thus the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved with a simple structure.
(Modification of the second embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 200A according to a modification of the second embodiment of the present invention.

本変形例による発光装置２００Ａは、インターポーザ２１０にヒートパイプが接続される点で第２の実施の形態による発光装置２００と相違する。   The light emitting device 200A according to this modification is different from the light emitting device 200 according to the second embodiment in that a heat pipe is connected to the interposer 210.

図１１を参照するに、本実施の形態による発光装置２００Ａは、第２の実施の形態において、第１の空間１２０および第２の空間２２０に冷媒３１４が充填され、第１の空間１２０に連通させたヒートパイプ１４６により冷却を行うのと相違し、実装基板１１０の内部に第１の空間１２０を形成せず、インターポーザ２１０の内部に第２の空間２２０を形成し、第２の空間２２０に外部から連通するヒートパイプ１４６を有することが特徴である。   Referring to FIG. 11, in the light emitting device 200 </ b> A according to the present embodiment, the first space 120 and the second space 220 are filled with the refrigerant 314 and communicated with the first space 120 in the second embodiment. Unlike the case where the heat pipe 146 is used for cooling, the first space 120 is not formed inside the mounting substrate 110, the second space 220 is formed inside the interposer 210, and the second space 220 is formed. It is characterized by having a heat pipe 146 communicating from the outside.

なお、上記の説明では、特に説明しない部分は第２の実施の形態に示した発光装置２００と同様の構造を有するものとする。   In the above description, parts that are not particularly described have the same structure as that of the light-emitting device 200 described in the second embodiment.

インターポーザ２１０の発光素子１０に対向する面に、第２の空間２２０に外部から連通する連通口２４２が形成され、連通口２４２には、接続部品２４４を介してヒートパイプ１４６が接続される。一方、第１の空間１２０が形成されないため、図１０に示されるような、第２の空間２２０と第１の空間１２０を接続する、供給口２３２Ａ、排出口２３２Ｂを形成する必要はない。   A communication port 242 that communicates with the second space 220 from the outside is formed on the surface of the interposer 210 that faces the light emitting element 10, and a heat pipe 146 is connected to the communication port 242 via a connection component 244. On the other hand, since the first space 120 is not formed, it is not necessary to form the supply port 232A and the discharge port 232B that connect the second space 220 and the first space 120 as shown in FIG.

本変形例に係る発光装置２００Ａによれば、第１の空間１２０、供給口２３２Ａ、排出口２３２Ｂの形成を省略することができ、より簡便な方法で発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。
（第３の実施の形態）
図１２を参照し、第３の実施の形態による車両用前照灯を説明する。図１２は、本実施の形態に係る車両用前照灯１０００を模式的に示した断面図である。 According to the light emitting device 200A according to this modification, the formation of the first space 120, the supply port 232A, and the discharge port 232B can be omitted, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved by a simpler method. it can.
(Third embodiment)
A vehicle headlamp according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a vehicle headlamp 1000 according to the present embodiment.

図１２に示すように、車両用前照灯１０００は、光源ユニット１１００と、ランプボディ１１１０と、透光カバー１１２０とからなる。   As shown in FIG. 12, the vehicle headlamp 1000 includes a light source unit 1100, a lamp body 1110, and a translucent cover 1120.

即ち、車両前照灯１０００は、ランプボディ１１１０と、その前端に取付けられた透明な透光カバー１１２０と、ランプボディ１１１０と透光カバー１１２０とで形成される灯室１１７０内に配設される光源ユニット１１００で構成される。上記灯室１１７０内には、光源ユニット１１００の構成部品であるユニット取付部１１６０が設けられており、このユニット取付部１１６０を用いて複数の光源ユニット１１００が支持される。なお、図１２において、簡単のため複数の光源ユニット１１００のうち一つの光源ユニット１１００を図示している。   That is, the vehicle headlamp 1000 is disposed in a lamp chamber 1170 formed by a lamp body 1110, a transparent light-transmitting cover 1120 attached to the front end thereof, and the lamp body 1110 and the light-transmitting cover 1120. A light source unit 1100 is used. In the lamp chamber 1170, a unit mounting portion 1160, which is a component of the light source unit 1100, is provided, and a plurality of light source units 1100 are supported using the unit mounting portion 1160. In FIG. 12, one light source unit 1100 is shown among the plurality of light source units 1100 for simplicity.

次に、光源ユニット１１００の具体的構成について説明する。   Next, a specific configuration of the light source unit 1100 will be described.

光源ユニット１１００は、発光装置１００と、発光装置１００の上方を覆うように配設された樹脂製の反射板１１４０と、発光装置１００で発光された光が反射板１１４０で反射され投射される光軸上に配置された樹脂製のレンズ１１３０と、ユニット取付部１１６０とからなる。   The light source unit 1100 includes a light emitting device 100, a resin-made reflective plate 1140 disposed so as to cover the light emitting device 100, and light that is emitted by the light emitted from the light emitting device 100 being reflected by the reflective plate 1140. It consists of a resin lens 1130 arranged on the shaft and a unit mounting portion 1160.

発光装置１００は、第１の実施例で説明したものと同一であり、発光素子１０と、実装基板１１０と、インターポーザ２１０と、からなる。実装基板１１０の内部に第１の空間１２０が形成され、第１の空間１２０は配管１２６に連通され、配管１２６は放熱板３１０に接触される。   The light emitting device 100 is the same as that described in the first embodiment, and includes a light emitting element 10, a mounting substrate 110, and an interposer 210. A first space 120 is formed inside the mounting substrate 110, the first space 120 communicates with a pipe 126, and the pipe 126 is in contact with the heat sink 310.

放熱板３１０は、透光カバー１１２０に当接して配設される。従って、配管１２６は、光源ユニット１１００から透光カバー１１２０まで延伸され、透光カバー１１２０に当接された放熱板３１０と接触させられる。   The heat radiating plate 310 is disposed in contact with the translucent cover 1120. Accordingly, the pipe 126 extends from the light source unit 1100 to the translucent cover 1120 and is brought into contact with the heat radiating plate 310 in contact with the translucent cover 1120.

上記の構成において、発光素子１０で発熱された熱は、第１の空間１２０において、実装基板１１０から冷媒３１４へ伝えられ、熱交換後の冷媒３１４が配管１２６を流れて放熱板３１０に到達する際に放熱板３１０へ伝えられる。その結果、透光カバー１１２０の温度は上昇する。   In the above configuration, heat generated by the light emitting element 10 is transmitted from the mounting substrate 110 to the refrigerant 314 in the first space 120, and the refrigerant 314 after heat exchange flows through the pipe 126 and reaches the heat radiating plate 310. At that time, it is transmitted to the heat sink 310. As a result, the temperature of the translucent cover 1120 rises.

この透光カバー１１２０の温度上昇により、降雪時に透光カバー１１２０に着雪することを防止することができる。即ち、発光素子１０で発生された熱は、放熱板３１０を介して透光カバー１１２０に放熱され、車両用前照灯１０００の透光カバー１１２０の着雪を融雪するために利用することができる。   Due to the temperature rise of the translucent cover 1120, it is possible to prevent snow from reaching the translucent cover 1120 during snowfall. That is, the heat generated in the light emitting element 10 is radiated to the translucent cover 1120 via the heat radiating plate 310, and can be used to melt snow on the translucent cover 1120 of the vehicle headlamp 1000. .

以上、本実施の形態に係る車両用前照灯１０００によれば、発光素子１０の冷却効率を向上させるとともに、車両用前照灯１０００の着雪を融雪することができる。   As described above, according to the vehicle headlamp 1000 according to the present embodiment, it is possible to improve the cooling efficiency of the light emitting element 10 and to melt snow from the vehicle headlamp 1000.

なお、本実施の形態においては、発光装置１００の代わりに、第１の実施の形態の第１の変形例乃至第７の変形例に記載された発光装置１００Ａ乃至１００Ｇを用いることができる。また、冷却構造として、冷媒を循環させる循環型だけでなく、ヒートパイプを用いるヒートパイプ型も用いることができる。この場合、発光装置１００の代わりに、第２の実施の形態又は第２の実施の形態の変形例に記載された発光装置２００又は２００Ａを用いることができる。
（第３の実施の形態の第１の変形例）
図１３を参照し、第３の実施の形態の第１の変形例による車両用前照灯を説明する。図１３は、本変形例による車両用前照灯１０００Ａを模式的に示した断面図である。 Note that in this embodiment, instead of the light emitting device 100, the light emitting devices 100A to 100G described in the first to seventh modifications of the first embodiment can be used. Moreover, as a cooling structure, not only a circulation type for circulating a refrigerant but also a heat pipe type using a heat pipe can be used. In this case, instead of the light emitting device 100, the light emitting device 200 or 200A described in the second embodiment or a modification of the second embodiment can be used.
(First modification of the third embodiment)
A vehicle headlamp according to a first modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a vehicular headlamp 1000A according to this modification.

本変形例による車両用前照灯１０００Ａは、放熱板の３１０の配設箇所が第３の実施の形態による車両用前照灯１０００と相違する。   The vehicle headlamp 1000A according to the present modification is different from the vehicle headlamp 1000 according to the third embodiment in the location of the radiator plate 310.

図１３を参照するに、本変形例による車両用前照灯１０００Ａは、第３の実施の形態において、放熱板３１０が透光カバー１１２０と当接しているのと相違し、放熱板３１０がランプボディ１１１０の外側に設けられていることが特徴である。   Referring to FIG. 13, the vehicle headlamp 1000A according to this modification is different from the heat sink 310 in contact with the translucent cover 1120 in the third embodiment. It is characterized by being provided outside the body 1110.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第３の実施の形態に示した車両用前照灯１０００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts not specifically described are assumed to have the same structure as the vehicular headlamp 1000 shown in the third embodiment.

上記の構成において、発光素子１０で発熱された熱は、第１の空間１２０において、実装基板１１０から冷媒３１４へ伝えられ、熱交換後の冷媒３１４が配管１２６を流れて放熱板３１０に到達する際に放熱板３１０へ伝えられる。放熱板３１０がランプボディ１１１０の外側に設けられているため、ランプボディ１１１０の外部に放熱され、ランプボディ１１１０の内部の温度上昇が抑えられ、発光素子１０の冷却効率が向上する。   In the above configuration, heat generated by the light emitting element 10 is transmitted from the mounting substrate 110 to the refrigerant 314 in the first space 120, and the refrigerant 314 after heat exchange flows through the pipe 126 and reaches the heat radiating plate 310. At that time, it is transmitted to the heat sink 310. Since the heat radiating plate 310 is provided outside the lamp body 1110, heat is radiated to the outside of the lamp body 1110, the temperature rise inside the lamp body 1110 is suppressed, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 is improved.

以上、本変形例に係る車両用前照灯１０００Ａによれば、発光素子１０にて発熱された熱をランプボディ１１１０の外側に放熱することができ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。   As described above, according to the vehicle headlamp 1000A according to the present modification, the heat generated by the light emitting element 10 can be radiated to the outside of the lamp body 1110, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved. it can.

なお、本変形例においては、発光装置１００の代わりに、第１の実施の形態の第１の変形例乃至第７の変形例に記載された発光装置１００Ａ乃至１００Ｇを用いることができる。また、冷却構造として、冷媒を循環させる循環型だけでなく、ヒートパイプを用いるヒートパイプ型も用いることができる。この場合、発光装置１００の代わりに、第２の実施の形態又は第２の実施の形態の変形例に記載された発光装置２００又は２００Ａを用いることができる。
（第３の実施の形態の第２の変形例）
図１４を参照し、第３の実施の形態の第２の変形例による車両用前照灯を説明する。図１４は、本変形例による車両用前照灯１０００Ｂを模式的に示した断面図である。 In this modification, the light emitting devices 100A to 100G described in the first to seventh modifications of the first embodiment can be used instead of the light emitting device 100. Moreover, as a cooling structure, not only a circulation type that circulates a refrigerant but also a heat pipe type that uses a heat pipe can be used. In this case, instead of the light emitting device 100, the light emitting device 200 or 200A described in the second embodiment or a modification of the second embodiment can be used.
(Second modification of the third embodiment)
A vehicle headlamp according to a second modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a vehicle headlamp 1000B according to this modification.

本変形例による車両用前照灯１０００Ｂは、放熱板の３１０の配設箇所が第３の実施の形態による車両用前照灯１０００と相違する。   The vehicle headlamp 1000B according to this modification is different from the vehicle headlamp 1000 according to the third embodiment in the location of the radiator plate 310.

図１４を参照するに、本変形例による車両用前照灯１０００Ｂは、第３の実施の形態において、放熱板３１０が透光カバー１１２０と当接しているのと相違し、放熱板３１０が透光カバー１１２０と当接せず、灯室１１７０内に設けられていることが特徴である。具体的には、放熱板３１０が光源ユニット取付部１１６０の後方に設けられている。   Referring to FIG. 14, the vehicle headlamp 1000B according to the present modification is different from the heat sink 310 in contact with the translucent cover 1120 in the third embodiment, and the heat sink 310 is transparent. It is characterized by being provided in the lamp chamber 1170 without contacting the light cover 1120. Specifically, the heat radiating plate 310 is provided behind the light source unit mounting portion 1160.

なお、以下の説明では、特に説明しない部分は第３の実施の形態に示した車両用前照灯１０００と同様の構造を有するものとする。   In the following description, parts not specifically described are assumed to have the same structure as the vehicular headlamp 1000 shown in the third embodiment.

上記の構成において、発光素子１０で発熱された熱は、第１の空間１２０において、実装基板１１０から冷媒３１４へ伝えられ、熱交換後の冷媒３１４が配管１２６を流れて放熱板３１０に到達する際に放熱板３１０へ伝えられるため、発光素子１０の冷却効率が向上する。   In the above configuration, heat generated by the light emitting element 10 is transmitted from the mounting substrate 110 to the refrigerant 314 in the first space 120, and the refrigerant 314 after heat exchange flows through the pipe 126 and reaches the heat radiating plate 310. In this case, the cooling efficiency of the light emitting element 10 is improved.

以上、本変形例に係る車両用前照灯１０００Ｂによれば、発光素子１０にて発熱された熱を放熱板３１０で放熱することができ、発光素子１０の冷却効率を向上させることができる。   As described above, according to the vehicle headlamp 1000B according to the present modification, the heat generated by the light emitting element 10 can be radiated by the heat radiating plate 310, and the cooling efficiency of the light emitting element 10 can be improved.

なお、本変形例においては、発光装置１００の代わりに、第１の実施の形態の第１の変形例乃至第７の変形例に記載された発光装置１００Ａ乃至１００Ｇを用いることができる。また、冷却構造として、冷媒を循環させる循環型だけでなく、ヒートパイプを用いるヒートパイプ型も用いることができる。この場合、発光装置１００の代わりに、第２の実施の形態又は第２の実施の形態の変形例に記載された発光装置２００又は２００Ａを用いることができる。   In this modification, the light emitting devices 100A to 100G described in the first to seventh modifications of the first embodiment can be used instead of the light emitting device 100. Moreover, as a cooling structure, not only a circulation type for circulating a refrigerant but also a heat pipe type using a heat pipe can be used. In this case, instead of the light emitting device 100, the light emitting device 200 or 200A described in the second embodiment or a modification of the second embodiment can be used.

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１００を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 100 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る発光装置１００Ａを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically 100 A of light-emitting devices which concern on the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る発光装置１００Ｂを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 100B which concerns on the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る発光装置１００Ｃを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically 100 C of light-emitting devices which concern on the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係る発光装置１００Ｄを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically light-emitting device 100D which concerns on the 4th modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第４の変形例に係る発光装置１００Ｄを説明するための図であり、熱交換部材の形状を模式的に示す斜視図である。It is a figure for demonstrating light-emitting device 100D which concerns on the 4th modification of the 1st Embodiment of this invention, and is a perspective view which shows typically the shape of a heat exchange member. 本発明の第１の実施の形態の第５の変形例に係る発光装置１００Ｅを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 100E which concerns on the 5th modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第６の変形例に係る発光装置１００Ｆを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 100F which concerns on the 6th modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態の第７の変形例に係る発光装置１００Ｇを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 100G which concerns on the 7th modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置２００を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the light-emitting device 200 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の変形例に係る発光装置２００Ａを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically 200 A of light-emitting devices which concern on the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係る車両用前照灯１０００を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the vehicle headlamp 1000 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態の第１の変形例に係る車両用前照灯１０００Ａを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically 1000 A of vehicle headlamps which concern on the 1st modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態の第２の変形例に係る車両用前照灯１０００Ｂを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the vehicle headlamp 1000B which concerns on the 2nd modification of the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 発光素子
１１ 発光素子基体
１２、１２Ａ、１２Ｂ 電極パッド
１４ バンプ
１８ ボンディングワイヤ
２０ リフレクタ
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ 発光装置
１１０ 実装基板
１１１ 実装基板基体
１１２ 電極パッド
１１４、２１４ 導電性を有した接合材
１２０ 第１の空間
１２２Ａ 供給口
１２２Ｂ 排出口
１２６ 配管
１２６Ａ 供給配管
１２６Ｂ 排出配管
１３０ 面
１３２ 熱交換部材
１３４ 熱伝導部材
１３６ 凹凸溝
１４２ 連通口
１４６ ヒートパイプ
２１０ インターポーザ
２１１ インターポーザ基体
２１２、２２２ 電極パッド
２１６ 貫通電極
２２０ 第２の空間
２３２Ａ 供給口
２３２Ｂ 排出口
３１０ 放熱板
３１２ ポンプ
３１４ 冷媒
１０００ 車両用前照灯
１１００ 光源ユニット
１１１０ ランプボディ
１１２０ 透光カバー
１１３０ レンズ
１１４０ 反射板
１１６０ ユニット取付部
１１７０ 灯室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emitting element 11 Light emitting element base | substrate 12, 12A, 12B Electrode pad 14 Bump 18 Bonding wire 20 Reflector 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G Light-emitting device 110 Mounting board 111 Mounting board base body 112 Electrode pad 114, 214 Bonding Material 120 having Conductivity First Space 122A Supply Port 122B Discharge Port 126 Pipe 126A Supply Pipe 126B Discharge Pipe 130 Surface 132 Heat Exchange Member 134 Heat Conducting Member 136 Concave Groove 142 Communication Port 146 Heat Pipe 210 Interposer 211 Interposer Substrate 212, 222 Electrode pad 216 Through electrode 220 Second space 232A Supply port 232B Discharge port 310 Heat sink 312 Pump 314 Refrigerant 1000 Vehicle headlamp 1100 Light source unit 11 0 lamp body 1120 translucent cover 1130 lens 1140 reflecting plate 1160 unit mounting portion 1170 lamp chamber

Claims (13)

発光素子と、
前記発光素子が実装された実装基板と、
前記発光素子を冷却する冷媒を循環させるパイプと、を有し、
前記実装基板内に、前記冷媒を循環させる第１の空間が設けられ、
前記第１の空間と前記パイプとが連通されることを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A mounting substrate on which the light emitting element is mounted;
A pipe for circulating a refrigerant for cooling the light emitting element,
A first space for circulating the refrigerant is provided in the mounting substrate,
The light emitting device, wherein the first space and the pipe communicate with each other. 前記実装基板は、前記パイプと連通して前記冷媒を循環させる連通口を少なくとも一つ備えることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the mounting board includes at least one communication port that communicates with the pipe and circulates the refrigerant. 前記パイプに、前記冷媒と熱交換を行うヒートシンクを設けると共に、前記冷媒を循環させるためのポンプを接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein a heat sink for exchanging heat with the refrigerant is provided on the pipe, and a pump for circulating the refrigerant is connected. 前記発光素子と前記実装基板との間に、前記発光素子と前記実装基板とを電気的に接続する貫通電極を有するインターポーザが設けられたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の発光装置。   4. The interposer having a through electrode that electrically connects the light emitting element and the mounting substrate is provided between the light emitting device and the mounting substrate. 5. The light emitting device according to 1. 前記インターポーザ内に、前記冷媒を循環させる第２の空間が設けられたことを特徴とする請求項４記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 4, wherein a second space for circulating the refrigerant is provided in the interposer. 前記第１の空間に露出する面に、前記冷媒の流れ方向に延在する凹凸溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の発光装置。   6. The light emitting device according to claim 1, wherein an uneven groove extending in a flow direction of the refrigerant is provided on a surface exposed to the first space. 前記発光素子と前記第１の空間を循環する前記冷媒との間の伝熱効果を向上させる熱伝導部材を、前記実装基板内で前記第１の空間に露出して配設したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の発光装置。   A heat conductive member for improving a heat transfer effect between the light emitting element and the refrigerant circulating in the first space is disposed in the mounting substrate so as to be exposed to the first space. The light emitting device according to any one of claims 1 to 6. 前記熱伝導部材の前記第１の空間に露出する面に、前記冷媒の流れ方向に延在する凹凸溝を設けたことを特徴とする請求項７記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 7, wherein an uneven groove extending in a flow direction of the refrigerant is provided on a surface exposed to the first space of the heat conducting member. 発光素子と、
前記発光素子が実装された実装基板と、
前記発光素子と前記実装基板との間に設けられ、前記発光素子と前記実装基板とを電気的に接続する貫通電極を有するインターポーザと、
前記発光素子を冷却する冷媒が充填されるヒートパイプと、を有し、
前記インターポーザ内に、前記冷媒が充填される第２の空間が設けられ、
前記第２の空間と前記ヒートパイプの前記冷媒が充填される空間とが連通されることを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A mounting substrate on which the light emitting element is mounted;
An interposer provided between the light emitting element and the mounting substrate, and having a through electrode that electrically connects the light emitting element and the mounting substrate;
A heat pipe filled with a refrigerant for cooling the light emitting element,
A second space filled with the refrigerant is provided in the interposer;
The light emitting device, wherein the second space communicates with a space filled with the refrigerant in the heat pipe. 前記発光素子で発光された光を反射する反射手段を前記発光素子を囲繞するように設けた請求項１乃至９の何れか一項に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein a reflection unit that reflects light emitted from the light-emitting element is provided so as to surround the light-emitting element. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーとを有する車両用前照灯。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 10,
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
A vehicle headlamp having a transparent light-transmitting cover disposed on a front surface of the lamp body. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーと、
前記発光装置に設けられた前記発光素子を冷却する前記冷媒の放熱を行う放熱手段と、を有し、
前記放熱手段は、前記透光カバーに当接し、前記透光カバーに放熱することを特徴とする車両用前照灯。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 10,
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
A transparent translucent cover disposed on the front surface of the lamp body;
A heat dissipating means for dissipating heat of the refrigerant for cooling the light emitting element provided in the light emitting device,
The vehicle headlamp, wherein the heat radiating means abuts on the translucent cover and radiates heat to the translucent cover. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光装置と、
前記発光装置が配置されるランプボディと、
前記ランプボディの前面に配設された透明な透光カバーと、
前記発光装置に設けられた前記発光素子を冷却する前記冷媒の放熱を行う放熱手段と、を有し、
前記放熱手段は、前記ランプボディの外側に設けられることを特徴とする車両用前照灯。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 10,
A lamp body in which the light emitting device is disposed;
A transparent translucent cover disposed on the front surface of the lamp body;
A heat radiating means for radiating heat of the refrigerant for cooling the light emitting element provided in the light emitting device,
The vehicle headlamp according to claim 1, wherein the heat dissipating means is provided outside the lamp body.
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