JP2009164209A - 基板及び発光モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】1つの配線パターンから発光素子の接続形態が2以上得ることができる実装用基板等を提供する。
【解決手段】
実装用基板1の配線パターン5は、第1の接続グループの第1のランドRanmと第2の接続グループの第2のランドRbnmとを有する。第1のグループは、第1のリード部により各第1のランドRanmが直列接続された第1の直列接続群A1,A2が並行配置状態で並列接続され、第2の接続グループは、第2のリード部により各第2のランドRbnmが直列接続された第2の直列接続群B1,B2が並行配置状態で直列接続される。第2の直列接続群B1において電流経路の下流側端の実装領域Rb11と第2の直列接続群B2の上流側端の実装領域Rb22とを接続する第2のリード部Lbr2が、第1の直列接続群A2の第2のランドRa21,Ra22同士を接続する第1のリード部Lar2と重なり合う。
【選択図】図3

Description

本発明は、発光素子を実装するための発光素子実装用の基板、当該基板に発光素子が実装されてなる発光モジュールに関する。
発光モジュールは、当該モジュールに要求される光量等を考慮して、発光素子の実装数や直列・並列等の接続方法等が適宜設計され、当該設計結果に基づいた仕様の配線パターンが決定される。つまり、発光素子実装用の基板(以下、「実装用基板」という。)は、発光モジュールの仕様毎に決定される。なお、実装用基板は、基板本体と、この基板本体の主面等に形成された配線パターンとを備える。
一方、1つの実装用基板から異なる接続形態の発光モジュールが得られるようなものが求められている。つまり、実装用基板の配線パターンが、複数のLED素子を第1の接続形態で接続する第1のパターンと、第1の接続形態とは異なる第2の接続形態で接続する第2のパターンとの2種類以上が基板本体に形成されているようなものが求められている。
なお、1つの実装用基板から異なる接続形態の発光モジュールが得られることにより、実装用基板の共通化を図ることができ、実装用基板の製造コスト低減を図ることができる。
特開2007−173548号公報
上記要求に対し、例えば、基板本体に2種類以上の配線パターンを単に形成すれば、実装用基板の共通化を図ることができるが、これでは、基板本体(実装用基板)が大きくなり、現実的ではない。
本発明は、上記の課題に鑑み、基板本体の大型化を招くことなく、発光素子を2以上の接続形態で実装することができる発光素子実装用の基板及び発光モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る基板は、発光素子を実装するための複数の実装領域がリード部を介して接続されている発光素子実装用の基板であって、前記複数の実装領域のうちの全ての実装領域あるいは一部の実装領域は、第1のリード部により直列接続された複数の第1の直列接続群が並行配置されてなる第1の接続グループと、第2のリード部により直列接続された複数の第2の直列接続群が前記並行配置されている第1の直列接続群に沿って並行配置されてなる第2の接続グループとのいずれかに属し、前記第1の接続グループでは、前記複数の第1の直列接続群が並列接続され、前記第2の接続グループでは、前記第1及び第2の直列接続群が並行に配された方向に隣接する2つの第2の直列接続群において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群の下流側端に位置する実装領域と、他方の第2の直列接続群の上流側端に位置する実装領域とを接続する第2のリード部が、当該隣接する第2の直列接続群間に存在する第1の直列接続群内であって電流経路上で隣接する実装領域同士を接続する第1のリード部と重なり合うことによって、複数の第2の直列接続群が直列接続されていることを特徴としている。
ここで、「並行配置」とは、例えば、複数の第1の直列接続群が互いに交差しないような状態の配置をいい、第1のリード部により直列接続されている形状が直線状でも、曲線状でも良いし、さらには、同心円状の円状でも良いし、マトリックス状でも良い。つまり、第1の直列接続群内の複数の実装領域が、同一の仮想直線や同心の仮想曲線(円状、楕円状、円又は楕円の円弧状をした曲線を含む。)に沿って存在していることや、前記の仮想直線や仮想曲線が、マトリックス状に配されており、これらの仮想直線や仮想曲線に沿って実装領域が存在していることをいう。
上記目的を達成するために、本発明に係る発光モジュールは、複数の発光素子のそれぞれと電気的に接続される配線パターンを有する実装用の基板に、前記複数の発光素子が実装されてなる発光モジュールにおいて、前記基板は、上記構成の基板であることを特徴としている。
本発明に係る発光素子実装用の基板は、第2のリード部が第1のリード部と重なっているため、第1及び第2のリード部を隣接させることができ、基板の小型化を図ることができる。一方、第2のリード部が第1のリード部と重なっているが、第1の接続グループに発光素子が実装され、第2の接続グループに発光素子が実装されていない場合は、重なり合っているリード部以外では導通性がなく、第1の接続グループと第2の接続グループとの間で短絡が生じることもない。同様に、第2の接続グループに発光素子が実装され、第1の接続グループに発光素子が実装されていない場合は、重なり合っているリード部以外では導通性がなく、第1の接続グループと第2の接続グループとの間で短絡が生じることもない。
このように、本発明に係る基板では、大型化を招くことなく、1つの配線パターンから、発光素子の接続形態を2以上得ることができる。
また、前記第1及び第2の直列接続群内の複数の実装領域は、同一の仮想直線又は同心の仮想曲線に沿って存在し、前記第2の直列接続群は、隣接する第1の直列接続間にあり、前記第2の直列接続群における各実装領域は、当該第2の直列接続群が隣接している第1の直列接続群間の各実装領域間のスペースに存在することを特徴としている。
さらに、前記第1の直列接続群内の実装領域の数と、前記第2の直列接続群内の実装領域の数とが等しく、前記第1の直列接続群内の実装領域の間隔と、前記第2の直列接続群内の実装領域の間隔とが等しいことを特徴としている。
本発明に係る発光モジュール、上記の基板を利用するため、基板の大型化を招くことなく、1つの配線パターンから、発光素子の接続形態を2以上得ることができる。
本発明に係る発光素子実装用の基板は、発光素子を実装するためのE個の実装領域と、これらの実装領域に実装された発光素子を電気的に接続するリード部とを有し、E個の実装領域の全て又は一部の実装領域は、第1のグループ又は第2のグループに属している。
第1のグループは、第1のリード部によりF個の実装領域のそれぞれに実装された各発光素子が直列接続されるように構成されてなるG個の第1の直列接続群から構成される。G個の第1の直列接続群はそれぞれが並行な状態(マトリックス状態を含む。)で配置されている。
一方の第2の接続グループは、第2のリード部によりH個の実装領域のそれぞれに実装された各発光素子が直列接続されて構成されてなるI個の第2の直列接続群から構成される。I個の第2の直列接続群は、G個の第1の直列接続群のうち、第1の直列接続群が並行に並ぶ方向に隣接する少なくとも2つの第1の直列接続群の間を、当該第1の直列接続群に沿って並行になるように配されている。
第1の接続グループでは、G個の第1の直列接続群が並列接続され、第2の接続グループでは、I個の第2の直列接続群が直列接続されている。特に、隣接する第2の直列接続群において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群の下流側端に位置する実装領域に実装された発光素子と、他方の第2の直列接続群の上流側端に位置する実装領域に実装された発光素子とを接続する第2のリード部が、当該隣接する第2の直列接続群間に存在する第1の直列接続群内であって電流経路上で隣接する実装領域に実装された発光素子同士を接続する第1のリード部と重なり合っている。これにより、I個の第2の直列接続群(発光素子が実装された場合)が直列接続される。
以下、発光素子が実装される前のものを実装用基板とし、当該実装用基板に発光素子が実装されたものを発光モジュールとしてそれぞれの実施の形態について説明する。
なお、以下で説明する実施の形態等は、本発明に係る基板及び発光モジュールの一例を示すものであり、これらの実施の形態等で説明する内容に本発明は限定されるものでない。
<第1の実施の形態>
本実施の形態では、発光素子としてLED素子を利用している。ここでのLED素子は、底面に両電極を有する片面両電極タイプのLED素子であり、基板における実装領域にはランドが形成されており、当該ランドにLED素子が実装されて、電気的に接続される。
つまり、本発明の実装領域が、本実施の形態におけるランドに相当し、以下、実装領域をランドとして説明する。
1.実装用基板
(1)全体
図1は、第1の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。
実装用基板1は、図1に示すように、基板本体3の表面(一主面)3aに配線パターン5が形成されてなる。この配線パターン5は、ここでは、4個のLED素子(図2参照)を、第1の接続形態と第2の接続形態との2つの接続形態で実装できるように構成されている。なお、上記の「4個のLED素子」は、第1の接続形態と第2の接続形態とのいずれか一方で実装する場合であり、第1の接続形態と第2の接続形態との両方にLED素子が実装されることはない。
基板本体3は、例えば、セラミック基板、樹脂製基板であっても良いし、これらを積層したものでも良い。さらには、金属板、例えば、銅板やアルミニウム板の表面を絶縁処理したものであっても良い。
配線パターン5の材料には、例えば、銅が利用され、その形成方法は、エッチング加工等の公知のものを利用できる。なお、配線パターンの材料は、銅以外の材料、例えば、金であっても良いし、さらには、銅の表面に金メッキを施したもので構成しても良い。また、配線パターンの形成方法も他の方法を利用しても良い。
(2)配線パターン
図2は、第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、(a)は、LED素子が第1の接続形態で実装された場合であり、(b)は、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。
LED素子は、その平面視形状が略正方形状をしている。図2の(a)及び(b)では、実装されたLED素子と配線パターンのランドとを区別しやすくするために、LED素子のP型電極に相当する部分をクロスハッチングで示している。
第1の接続形態で実装される複数のLED素子(ここでは4個である。)は、n行m列(n、mとも、2以上の自然数である。)のマトリックス状に実装され、また、第1の接続形態は、複数(ここではmである。)個のLED素子を直列接続した第1の直列接続群を複数(ここではnである。)並列接続して構成される。なお、n行m列の位置に実装されたLED素子を符号「Danm」で表示し、「D」と「n」との間の「a」は、第1の接続形態を示し、第2の接続形態と区別する。
行を表す「n」の値は、上側の行から下側の行に移るに従って「1」ずつ増加し、また、列を表す「m」の値は、左側の列から右側の列に移るに従って「1」ずつ増加する。
なお、第1の実施の形態では、n、mとも「2」である。つまり、2個(m個)のLED素子Dan1〜Dan2を直列接続してなる2個(n個)の直列接続群を並列接続したものである。このような第1の接続形態を、以下、「2直2並」といい、図2の(a)における第1の接続形態の複数のLED素子について、他のLED素子と区別する必要がなく、一般的なLED素子を指すときは符号「Danm」を用いる。
第2の接続形態を構成する複数のLED素子(ここでは4個である。)が、ここでも、n行m列のマトリックス状に実装され、また、第2の接続形態は、複数(ここではmである。)個のLED素子を直列接続した第2の直列接続群を複数(ここではnである。)直列接続して構成される。なお、n行m列のそれぞれの位置に実装されたLED素子を符号「Dbnm」で表示し、「D」と「n」との間の「b」は、第2の接続形態を示し、第1の接続形態での「a」と区別する。
第2の接続形態においても、第1の接続形態と同様に、行を表す「n」は上側の行から下側の行に移るに従って「1」ずつ増加し、また列を表す「m」は左側の列から右側の列に移る従って「1」ずつ増加する。
なお、第2の接続形態では、n、mとも「2」である。つまり、4個のLED素子Dbnmを直列接続したものである。なお、このような第2の接続形態を、以下、「4直」や「4直1並」ともいい、図2の(b)における第2の接続形態の複数のLED素子について、他のLED素子と区別する必要がなく、一般的なLED素子を指すときは符号「Dbnm」を用いる。
配線パターン5は、各LED素子Danm,Dbnmと接続される複数のランドと、ランドに実装されるLED素子Danm,Dbnmに給電するための給電路を構成するリード部と、外部電源から給電を受けるための給電端子7,9とを備える。
配線パターン5は、4個のLED素子Danmを第1の接続形態で実装するための第1のパターン11と、4個のLED素子Dbnmを第2の接続形態で実装するための第2のパターン13とを有する。
(2−1)第1のパターン
第1のパターン11は、図1及び図2の(a)に示すように、各LED素子Danmと接続される複数(ここでは4個である。)の第1のランドRanm(「n」、「m」は、上記のLED素子Danmの「n」、「m」に対応する。)と、第1のランドRanmに実装されるLED素子Danmに給電するための給電路を構成する第1のリード部La(図示省略)と、外部電源から給電を受けるための給電端子7,9と、第1のリード部と給電端子7,9とを接続する端子用リード部Lt1,Lt2とを備える。
なお、給電端子7,9及び端子用リード部Lt1,Lt2は、第2のパターン13でも利用され、第1及び第2のパターン11,13の兼用となり、端子用リード部Lt1は給電端子7に、端子用リード部Lt2は給電端子9に、それぞれ接続される。
(a)第1のランド
各第1のランドRanmは、図1及び図2の(a)に示すように、4個のLED素子Danmに対応して基板本体3に形成されている。つまり、4個のLED素子Danmが実装された際にマトリックス状を構成するような位置に第1のランドRanmが形成されている。具体的に説明すると、直線状に配列された(仮想直線上に位置するように配された)2個のLED素子Dan1〜Dan2を直列接続した第1の直列接続群を2つ並行となるように、4個の第1のランドRanmが形成されている。
このため、各LED素子Danmに対応して、2個の第1のランドRa11,Ra12が所定の間隔を置いて仮想直線上に位置するように形成され、また、この仮想直線に対して所定の間隔を置いて並行なもう1つの仮想直線上に、2個の第1のランドRa21,Ra22が所定の間隔を置いて位置するように形成されている。
なお、第1のランドRa11,Ra12同士の間隔と、第1のランドRa21,Ra22同士の間隔とが同じになっており、この間隔は、LED素子Danmを発光させた時に発生する熱対策としての放熱性等を考慮して決定されている。
第1の各ランドRanmは、図1及び図2の(a)、特に図1に示すように、LED素子DanmのN型電極に接続する小ランド部Ranm−Nと、P型電極に接続される小ランド部Ranm−Pとを有する。なお、図1では、紙面の関係で、第1のランドRa11について小ランド部Ra11−N,Ra11−Pを、第1のランドRa12について小ランド部Ra12−N,Ra12−Pを示している。
各第1のランドRanmは、実装するLED素子Danmにおける平面視形状と略同じ形状及び大きさを有し、正方形状の一角の所定の領域が小ランド部Ranm−Nになっている。なお、第1のランドRanmにおける小ランド部Ranm−Nと小ランド部Ranm−Pとの隙間は、LED素子Danmを実装したときに、P型電極とN型電極とがショートしない程度確保されている。
(b)第1のリード部
第1のリード部Laは、各LED素子Danmが対応する第1のランドRanmに実装されたときに、実装されたLED素子Danmの接続が第1の接続形態となるように、各第1のランドRanmや給電端子7,9等を接続する。
つまり、第1のリード部Laは、各第1の直列接続群を構成するLED素子Dan1〜Dan2用の第1のランドRan1〜Ran2間を接続するランド用リード部Larと、第1の直列接続群における電流経路の両端のランド(例えば、Ran1,Ran2である。)と端子用リード部Lt1,Lt2とを接続する給電用リード部Lalとを有する。
以下、第1のリード部Laについて具体的に説明する。
ランド用リード部Lar1は、図1及び図2の(a)、特に図1に示すように、第1の直列接続群(LED素子Da11〜Da12からなる第1の直列接続群、つまり、nが1の場合の第1の直列接続群)を構成するための第1のランドRa11,Ra12間を直列に接続する。つまり、ランド用リード部Lar1は小ランド部Ra11−Pと小ランド部Ra12−Nとを接続する。
ランド用リード部Lar2は、特に図1に示すように、第1の直列接続群(LED素子Da21〜Da22からなる第1の直列接続群、つまり、nが2の場合の第1の直列接続群)を構成するための第1のランドRa21,Ra22間を直列に接続する。つまり、ランド用リード部Lar2は小ランド部Ra21−Pと小ランド部Ra22−Nとを接続する。
給電用リード部Lalは、図1及び図2の(a)に示すように、給電端子7(に接続される端子用リード部Lt1)に接続する給電用リード部Lal1,Lal2と、給電端子9(に接続される端子用リード部Lt2)に接続する給電用リード部Lal3,Lal4とから構成されている。
具体的には、給電用リード部Lal1,Lal3は、一方(n=1)の第1の直列接続群の両端の第1のランドRa11,Ra12と給電端子7,9とを接続するためのもので、給電用リード部Lal1は、端子用リード部Lt1と小ランド部Ra11−Nとを、給電用リード部Lal3は、端子用リード部Lt2と小ランド部Ra12−Pとをそれぞれ接続する。
同様に、給電用リード部Lal2,Lal4は、他方(n=2)の第1の直列接続群の両端の第1のランドRa21,Ra22と給電端子7,9とを接続するためのもので、給電用リード部Lal2は、端子用リード部Lt1と小ランド部Ra21−Nとを、給電用リード部Lal4は、端子用リード部Lt2と小ランド部Ra22−Pとをそれぞれ接続する。
(2−2)第2のパターン
第2のパターン13は、図1及び図2の(b)に示すように、各LED素子Dbnmと接続される複数(ここでは4個である。)の第2のランドRbnm(「n」、「m」は、上記の発光素子Dbnmの「n」、「m」に対応する。)と、第2のランドRbnmに実装されるLED素子Dbnmに給電するための給電路を構成する第2のリード部Lbと、外部電源から給電を受けるための給電端子7,9と、第2のリード部Lbと給電端子7,9とを接続する端子用リード部Lt1,Lt2とを備える。
(a)第2のランド
各第2のランドRbnmは、図1及び図2の(b)に示すように、複数のLED素子Dbnmに対応して基板本体3に形成されている。つまり、4個のLED素子Dbnmが実装された際にマトリックス状を構成するような位置に第2のランドRbnmが形成されている。具体的に説明すると、直線状に配列された(仮想直線上に位置するように配された)2個のLED素子Dbn1〜Dbn2を直列接続した第2の直列接続群を2つ並行となるように、4個の第2のランドRbnmが形成されている。
このため、各LED素子Dbnmに対応して、2個の第2のランドRb11〜Rb12が所定の間隔を置いて仮想直線上に位置するように形成され、また、この仮想直線に対して所定の間隔を置いて並行なもう1つの仮想直線上に、2個の第2のランドRb21,Rb22が所定の間隔をおいて位置するように形成されている。
行方向及び列方向に隣接する第2のランドRbnmの間隔は、第1のパターン11における行方向及び列方向に隣接する第1のランドRanmの間隔と同じであり、第1のランドRanmが第2のランドRbnm間に入るような位置に、あるいは、第2のランドRbnmが第1のランドRanm間に入るような位置に、それぞれ形成されている。
また、第2のランドRbnmの形状、大きさ等は第1のランドRanmと同じであり、図1に示すように、LED素子DbnmのN型電極に接続する小ランド部Rbnm−Nと、P型電極に接続される小ランド部Rbnm−Pとを有する。なお、図1では、紙面の関係で、第2のランドRb21について小ランド部Rb21−N,Rb21−Pを、第2のランドRb22について小ランド部Rb22−N,Rb22−Pを示している。
なお、第2のランドRbnmにおける小ランド部Rbnm−Nと小ランド部Rbnm−Pとの隙間は、第1のランドRanmと同様に、LED素子Dbnmを実装したときに、P型電極とN型電極とがショートしない程度確保されている。
(b)第2のリード部
第2のリード部Lbは、各LED素子Dbnmが対応する第2のランドRbnmに実装されたときに、実装されたLED素子Dbnmの接続が第2の接続形態となるように、各第2のランドRbnmや給電端子7,9等を接続する。
つまり、第2のリード部Lbは、LED素子Dbnmを実装するための第2のランドRbnm間を接続するランド用リード部Lbrと、直列接続される両端のランド(例えば、Rb12,Rb21である。)と端子用リード部Lt1,Lt2とを接続する給電用リード部Lblとを有する。
以下、第2のリード部Lbについて具体的に説明する。
ランド用リード部Lbr1〜Lbr3は、図1及び図2の(b)に示すように、第2のランドRb11〜Rb22を直列接続する。つまり、ランド用リード部Lbr1は第2のランドRb11と第2のランドRb12とを、ランド用リード部Lbr2は第2のランドRb11と第2のランドRb22とを、ランド用リード部Lbr3は第2のランドRb22と第2のランドRb21とをそれぞれ接続する。
給電用リード部Lblは、図1及び図2の(b)に示すように、給電端子7(に接続される端子用リード部Lt1)に接続する給電用リード部Lbl1と、給電端子9(に接続される端子用リード部Lt2)に接続する給電用リード部Lbl2とから構成されている。
具体的には、給電用リード部Lbl2は、小ランド部Rb12−Pと端子用リード部Lt2とを、給電用リード部Lbl1は、小ランド部Rb21−Nと端子用リード部Lt1とをそれぞれ接続する。
また、第2のパターン13を構成しているランド用リード部(ここではLbr2である。)は、第1のパターン11を構成しているランド用リード部(ここではLar2である。)と重なり合っている。
特に、ランド用リード部Lbr2は、第1のランドRa11〜Ra12及び第2のランドRb11〜Rb12が形成されている(nが1の場合の行方向に形成されている。)領域と、第1のランドRa21〜Ra22及び第2のランドRb21〜Rb22が形成されている(nが2の場合の行方向に形成されている。)領域との間を、各直列接続群と並行に延伸し、第2のランドRb22付近で当該ランドRb22側へと屈曲した後、第1のリード部Laのランド用リード部Lar2を横切って第2のランドRb22へと接続される。
(3)まとめ
図3は、第1の実施の形態の実装用基板1の平面図である。
上記説明した実装用基板1は、図3に示すように、8個のランドRa11〜Ra22、Rb11〜Rb22と、これらのランドを接続するランド用リード部Lar1〜Lar2、Lbr1〜Lbr3とを有している。前記8個のランドの全ては、第1のグループか第2のグループのいずれかに属している。
ここでの第1のグループは、第1のリード部(Lar1)により2個の第1のランドRa11,Ra12が直列接続された第1の直列接続群A1と、第1のリード部(Lar2)により2個の第1のランドRa21,Ra22が直列接続された第1の直列接続群A2とで構成され、これら2つの第1の直列接続群A1,A2が並行に配されている。
一方の第2の接続グループは、第2のリード部(Lbr1)により2個の第2のランドRb11,Rb12が直列接続された第2の直列接続群B1と、第2のリード部(Lbr3)により2個のランドRb21,Rb22が直列接続された第2の直列接続群B2とで構成され、これら2つの第2の直列接続群B1,B2が、前記第1の直列接続群A1,A2と並行になるように配されている。
第2の接続グループを構成している第2の直列接続群B1は、第1の直列接続群A1,A2の間を、当該第1の直列接続群A1,A2に沿うように、配されている。
第1の接続グループでは、2つの第1の直列接続群A1,A2が並列接続され、第2の接続グループでは、各直列接続群が並行に配列されている方向に隣接する2つの第2の直列接続群B1,B2において、電流経路における上流側に位置する一方の第2の直列接続群B1内であって電流経路の下流側端に位置する第2のランドRb11と、電流経路における下流側に位置する他方の第2の直列接続群B2内であって電流経路の上流側端に位置する第2のランドRb22とを接続する第2のリード部(Lbr2)が、当該隣接する第2の直列接続群B1,B2間に存在する第1の直列接続群A2内であって電流経路上で隣接する第1のランドRa21,Ra22同士を接続する第1のリード部(Lar2)と重なり合うことによって、2つの第2の直列接続群B1,B2が直列接続されている。
つまり、上記で説明した、ランドの全数Eは「8」であり、第1の直列接続群を構成する第1のランド数Fが「2」で、第2の直列接続群を構成する第2のランド数Hも「2」である。また、第1の直列接続群数Gは「2」で、第2の直列接続群数Iも「2」である。
2.発光モジュール
第1の実施の形態に係る発光モジュールは、上記の実装用基板1に複数のLED素子Danmまたは複数のLED素子Dbnmが実装されてなる。特に、LED素子Danmを第1のパターン11に実装した場合と、LED素子Dbnmを第2のパターン13に実装した場合とで、接続形態の異なる2種類の発光モジュール15,17を得ることができる。
(1)第1の接続形態(図2の(a)参照)
LED素子Danmを第1のパターン11に実装することにより、第1の接続形態である2直2並の発光モジュール15を得ることができる。
つまり、給電用リード部Lal3、LED素子Da12、ランド用リード部Lar1、LED素子Da11、給電用リード部Lal1からなる第1の直列接続群(A1)と、給電用リード部Lal4、LED素子Da22、ランド用リード部Lar2、LED素子Da21、給電用リード部Lal2からなる第2の直列接続群(A2)とが、端子用リード部Lt1,Lt2を介して給電端子7,9に並列接続されたことになる。
第1の接続形態におけるLED素子Danmの実装は、例えば、バンプを介して行われており、LED素子DanmのP型電極が小ランド部Ranm−Pに、各N型電極が小ランド部Ranm−Nにそれぞれ表面実装される。
(2)第2の接続形態(図2の(b)参照)
LED素子Dbnmを第2のパターン13に実装することにより、第2の接続形態である4直1並の発光モジュール17を得ることができる。
つまり、給電端子9、端子用リード部Lt2、給電用リード部Lbl2、LED素子Db12、ランド用リード部Lbr1、LED素子Db11、ランド用リード部Lbr2、LED素子Db22、ランド用リード部Lbr3、LED素子Db21、給電用リード部Lbl1、端子用リード部Lt1、給電端子7がこの順で直列に接続されたことになる。
第2の接続形態においても、LED素子Dbnmの実装は、例えば、バンプを介して行われており、LED素子DbnmのP型電極が小ランド部Rbnm−Pに、N型電極が小ランド部Rbnm−Nにそれぞれ表面実装される。
3.まとめ
第1の実施の形態では、4個のLED素子Danmを第1のパターン11に実装する場合と、4個のLED素子Dbnmを第2のパターン13に実装する場合とを選択することで、2つの接続形態の一方を得ることができる。ここでの2つの接続形態は2直2並と3直(1並)である。
特に第2のパターン13を構成する第2のランドRbnmを、第1のパターン11を構成している第1のランドRanmの間に、あるいは第1のパターン11を構成する第1のランドRanmを、第2のパターン13を構成している第2のランドRbnmの間に、配置させ、さらには、第1の直列接続群の第1のランドRanmと第2の直列接続群の第2のランドRbnmとを互い違い(交互)としているため、基板本体1の大型化を招くことなく、1つの基板本体1に2つのパターン11,13を形成することができる。
さらに、第2のパターン13のランドRbnmを上記のように第1のパターン11の第1のランドRanm間に形成し、第2のパターン13を構成しているランド用リード部(ここではLbr2である。)を第1のパターン11を構成しているランド用リード部(ここではLar2である。)と重なり合わせているが、第1のパターン11と第2のパターン13との両パターンにLED素子が実装されることはないので、第1の接続形態と第2の接続形態との間で絶縁性が確保される。
つまり、第1のパターン11にLED素子Danmを実装する場合は、第2のパターン13のランド用リード部Lbr2は、第2のパターン13の第2のランドRb11とランドRb22とに接続されているだけで、第2のパターン13にLED素子Dbnm等の導電性を有する部材・部品が実装されない限り、第1のパターン11と第2のパターン13との絶縁性が確保されることになる。同様に、第2のパターン13にLED素子Dbnmが実装される場合も同じである。
なお、第1の実施の形態では、2直2並と4直1並の接続形態が得られる実装用基板1について説明したが、LED素子の個数、実装領域の全数、第1及び第2の直列接続群数や、直列接続群内の実装領域数等を適宜変更することで、第1の実施の形態で説明した接続形態と異なる他の接続形態も得ることができる。
つまり、上記で説明した、ランドの全数Eは「8」であり、第1の直列接続群を構成する第1のランド数Fが「2」で、第2の直列接続群を構成する第2のランド数Hも「2」である。また、第1の直列接続群数Gは「2」で、第2の直列接続群数Iも「2」であったが、ランドの全数E、第1のランド数F、第2のランド数H、第1の直列接続群数G、第2の直列接続群数Iを変更しても良い。
<変形例1>
1.実装用基板
図4は、変形例1に係る実装用基板の平面図である。
図5は、変形例1に係る発光モジュールの平面図で、(a)は、LED素子が第1の接続形態で実装された場合であり、(b)は、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。
本変形例に係る実装用基板101は、図4に示すように、12個のランド1Ranm,1Rbnm(1Ra11〜1Ra23、1Rb11〜1Rb23)と、これらのランド1Ranm,1Rbnmを接続するランド用リード部1Lar,1Lbr(図示省略)とを有している。前記12個のランド1Ranm,1Rbnmの全部は、第1のグループか第2のグループかのいずれかに属している。
なお、基板本体103の主面103aに形成されている第1のパターン111は、上記の第1のグループに属する第1のランド1Ranmを第1のリード部1Lar等で接続したものを指し、第2のパターン113は、上記の第2のグループに属する第2のランド1Rbnmを第2のリード部1Lbr等で接続したものを指す。
ここでの第1のグループは、第1のリード部1Lar1,1Lar2により3個の第1のランド1Ra11〜1Ra13が直列接続された第1の直列接続群1A1と、第1のリード部1Lar3,1Lar4により3個の第1のランド1Ra21〜1Ra23が直列接続された第1の直列接続群1A2とで構成され、これら2つの第1の直列接続群1A1,1A2が並行に配されている。
一方の第2の接続グループは、第2のリード部1Lbr1,1Lbr2により3個の第2のランド1Rb11〜1Rb13が直列接続された第2の直列接続群1B1と、第2のリード部1Lbr3,1Lbr4により3個のランド1Rb21〜1Rb23が直列接続された第2の直列接続群1B2とで構成され、これら2つの第2の直列接続群1B1,1B2が、前記第1の直列接続群1A1,1A2と並行になるように配されている。
第2の接続グループを構成している第2の直列接続群1B1は、第1の直列接続群1A1,1A2の間を当該第1の直列接続群1A1,1A2に沿って並行に配されている。
第1の接続グループでは、2つの第1の直列接続群1A1,1A2が並列接続され、第2の接続グループでは、各直列接続群が並行に配されている方向に隣接する2つの第2の直列接続群1B1,1B2において、電流経路における上流側に位置する一方の第2の直列接続群1B1の下流側端に位置する第2のランド1Rb11と、電流経路における下流側に位置する他方の第2の直列接続群1B2の上流側端に位置する第2のランド1Rb23とを接続する第2のリード部1Lbr5が、当該隣接する第2の直列接続群1B1,1B2間に存在する第1の直列接続群1A2内であって電流経路上で隣接する第1のランド1Ra22,1Ra23同士を接続する第1のリード部1Lar4と重なり合うことによって、2つの第2の直列接続群1B1,1B2が直列接続されている。
つまり、変形例1に係る実装用基板101は、ランドの全数Eは「12」であり、第1の直列接続群を構成する第1のランド数Fが「3」で、第2の直列接続群を構成する第2のランド数Hも「3」である。また、第1の直列接続群数Gは「2」で、第2の直列接続群数Iも「2」である。
2.発光モジュール
変形例1に係る発光モジュールは、上記の実装用基板101に複数のLED素子1Danmまたは複数のLED素子1Dbnmが実装されてなる。特に、LED素子1Dnanmを第1のパターン111に実装した場合と、LED素子1Dbnmを第2のパターン113に実装した場合とで、接続形態の異なる2種類の発光モジュール115,117を得ることができる。
(1)第1の接続形態(図5の(a)参照)
LED素子1Danmを第1のパターン111に実装することにより、第1の接続形態である3直2並の発光モジュール115を得ることができる。
つまり、給電用リード部1Lal3、LED素子1Da13、ランド用リード部1Lar2、LED素子1Da12、ランド用リード部1Lar1、LED素子1Da11、給電用リード部1Lal1からなる第1の直列接続群1A1と、給電用リード部1Lal4、LED素子1Da23、ランド用リード部1Lar4、LED素子1Da22、ランド用リード部1Lar3、LED素子1Da21、給電用リード部1Lal2からなる第2の直列接続群1A2とが、端子用リード部1Lt1,1Lt2を介して給電端子107,109に並列接続する。
(2)第2の接続形態(図5の(b)参照)
LED素子1Dbnmを第2のパターン113に実装することにより、第2の接続形態である6直1並の発光モジュール117を得ることができる。
つまり、給電用リード部1Lbl2、LED素子1Db13、ランド用リード部1Lbr2、LED素子1Db12、ランド用リード部1Lbr1、LED素子1Db11からなる第2の直列接続群1B1と、LED素子1Db23、ランド用リード部1Lbr4、LED素子Db22、ランド用リード部1Lbr3、LED素子1Db21、給電用リード部1Lal1からなる第2の直列接続群1B2とが、ランド用リード部1Lbr5介して1つの直列接続がされて、給電端子107,109に、端子用リード部1Lt1,1Lt2を介して接続する。
3.その他
変形例1に係る実装用基板では、第1の接続形態が3直2並であり、第2の接続形態が6直であったが、言うまでもなく、図6の(a)に示すような第1の接続形態が3直3並で、図6の(b)に示すような第2の接続形態が9直であるような実装用基板であっても良い。
<変形例2>
1.実装用基板
図7は、変形例2に係る実装用基板の平面図である。
図8は、変形例2に係る発光モジュールの平面図で、(a)は、LED素子が第1の接続形態で実装された場合であり、(b)は、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。
本変形例2に係る実装用基板201は、図7に示すように、12個のランド2Ranm,2Rbnm(2Ra11〜2Ra32、2Rb11〜2Rb32)と、これらのランド2Ranm,2Rbnmを接続するランド用リード部2Lar,2Lbr(図示省略)とを有している。前記12個のランド2Ranm,2Rbnmの全ては、第1のグループとか第2のグループとのいずれか一方に属している。
本変形例2においても、基板本体203の主面203aに形成されている第1のパターン211(図8の(a)参照)は、上記の第1のグループに属する第1のランド2Ranmを第1のリード部2Lar等で接続したものを指し、第2のパターン213は、上記の第2のグループに属する第2のランド2Rbnmを第2のリード部2Lbr等で接続したものを指す。
ここでの第1のグループは、第1のリード部2Lar1により2個の第1のランド2Ra11〜2Ra12が直列接続された第1の直列接続群2A1と、第1のリード部2Lar2により2個の第1のランド2Ra21〜2Ra22が直列接続された第1の直列接続群2A2と、第1のリード部2Lar3により2個の第1のランド2Ra31〜2Ra32が直列接続された第1の直列接続群2A3とで構成され、これら3つの第1の直列接続群2A1〜2A3が並行に配されている。
一方の第2の接続グループは、第2のリード部2Lbr1により2個の第2のランド2Rb11〜2Rb12が直列接続された第2の直列接続群2B1と、第2のリード部2Lbr2により2個の第2のランド2Rb21〜2Rb22が直列接続された第2の直列接続群2B2と、第2のリード部2Lbr3により2個のランド2Rb31〜2Rb32が直列接続された第2の直列接続群2B3とで構成されている。これら3つの第2の直列接続群2B1〜2B3が、前記第1の直列接続群2A1〜2A3と並行になるように配されている。
第2の接続グループを構成している第2の直列接続群2B1は、第1の直列接続群2A1,2A2の間を当該第1の直列接続群2A1,2A2に沿って、また、第2の直列接続群2B2は、第1の直列接続群2A2,2A3の間を当該第1の直列接続群2A2,2A32に沿って並行にそれぞれ配されている。
第1の直列接続群2A2は、第2の直列接続群2B1,2B2の間を当該第2の直列接続群2B1,2B2に沿って、また、第1の直列接続群2A3は、第2の直列接続群2B2,2B3の間を当該第2の直列接続群2B2,2B3に沿って並行にそれぞれ配されている。
第1の接続グループでは、3つの第1の直列接続群2A1〜2A3が並列接続されている。一方の第2の接続グループでは、各直列接続群が並行に配されている方向に隣接する2つの第2の直列接続群2B1,2B2において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群2B1の下流側端に位置する第2のランド2Rb11と、下流側の他方の第2の直列接続群2B2の上流側端に位置する第2のランド2Rb22とを接続する第2のリード部2Lbr4が、当該隣接する第2の直列接続群2B1,2B2間に存在する第1の直列接続群2A2内であって電流経路上で隣接する第1のランド2Ra21,2Ra22同士を接続する第1のリード部2Lar2と重なり合い、また、上記と第2の直列接続群2B1,2B2とは別に、隣接する2つの第2の直列接続群2B2,2B3において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群2B2の下流側端に位置する第2のランド2Rb21と、下流側の他方の第2の直列接続群2B3の上流側端に位置する第2のランド2Rb32とを接続する第2のリード部2Lbr5が、当該隣接する第2の直列接続群2B2,2B3間に存在する第1の直列接続群2A3内であって電流経路上で隣接する第1のランド2Ra31,2Ra32同士を接続する第1のリード部2Lar3と重なり合うことによって、3つの第2の直列接続群2B1〜2B3が直列接続されている。なお、これにより、3つの第2の直列接続群2B1〜2B3が直列接続される。
つまり、変形例2に係る実装用基板201は、ランドの全数Eは「12」であり、第1の直列接続群を構成する第1のランド数Fが「2」で、第2の直列接続群を構成する第2のランド数Hも「2」である。また、第1の直列接続群数Gは「3」で、第2の直列接続群数Iも「3」である。
2.発光モジュール
変形例2に係る発光モジュールは、上記の実装用基板201に複数のLED素子2Danmまたは複数のLED素子2Dbnmが実装されてなる。特に、LED素子2Danmを第1のパターン211に実装した場合と、LED素子2Dbnmを第2のパターン213に実装した場合とで、接続形態の異なる2種類の発光モジュール215,217を得ることができる。
(1)第1の接続形態(図8の(a)参照)
LED素子2Danmを第1のパターン211に実装することにより、第1の接続形態である2直3並の発光モジュール215を得ることができる。
つまり、給電用リード部2Lal2、LED素子2Da12、ランド用リード部2Lar1、LED素子2Da11、給電用リード部2Lal1からなる第1の直列接続群2A1と、給電用リード部2Lal4、LED素子2Da22、ランド用リード部2Lar2、LED素子2Da21、給電用リード部2Lal3からなる第2の直列接続群2A2と、給電用リード部2Lal6、LED素子2Da32、ランド用リード部2Lar3、LED素子2Da31、給電用リード部2Lal5からなる第2の直列接続群2A3とが、端子用リード部2Lt2,2Lt1を介して給電端子207,209に並列接続する。
(2)第2の接続形態(図8の(b)参照)
LED素子2Dbnmを第2のパターン213に実装することにより、第2の接続形態である6直1並の発光モジュール217を得ることができる。
つまり、給電用リード部2Lbl2、LED素子2Db12、ランド用リード部2Lbr1、LED素子2Db11からなる第2の直列接続群2B1と、LED素子2Db22、ランド用リード部2Lbr2、LED素子2Db21からなる第2の直列接続群2B2と、LED素子2Db32、ランド用リード部2Lbr3、LED素子2Db31、給電用リード部2Lbl1からなる第2の直列接続群2B3とが、ランド用リード部2Lbr4,2Lbr5を介して1つの直列接続がされ、給電端子207,209に、端子用リード部2Lt1,2Lt2を介して接続される。
3.その他
変形例2に係る実装用基板では、第1の接続形態が2直3並であり、第2の接続形態が6直であったが、言うまでもなく、他の接続形態であっても良く、例えば、図9の(a)に示すような第1の接続形態が2直4並で、図9の(b)に示すような第2の接続形態が4直2並であるような実装用基板であっても良い。
また、第1の実施の形態や変形例1,2では、第1の直列接続群を構成する第1のランド数Fと、第2の直列接続群を構成する第2のランド数Hとが同じ数であったが、異なる数であっても良い。さらには、第1の直列接続群数Gと第2の直列接続群数Iとが同じ数であっても良いし、異なる数であっても良い。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、複数の第1のランドRanmや複数の第2のランドRbnmの配置が、n行m列のマトリックス状をしていたが、他の形状の配置でも良い。
また、第2の実施の形態でのLED素子は、下面にP電極を有する両面電極タイプであり、基板における実装領域にはP電極用のランド(本発明の「実装領域」に相当する。)が形成されており、当該ランドにLED素子が実装されて、また、上面にあるN型電極は、例えば、ワイヤーで電気的に接続される。
図10は、第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。
同図において、クロスハッチングで表した四角は第1のランドに実装されたLED素子を、白抜きで表した四角は第2のランドに実装されたLED素子をそれぞれ示す。この図では、第1のランドと第2のランドとの両方にLED素子が実装されているが、本来は、第1のランドと第2のランドとの何れか一方にだけLED素子が実装される。つまり、第1の接続形態と第2の接続形態とを、図面の便宜上、一緒に表したものであり、実際の発光モジュールの平面図と異なる。
実装用基板301は、図10に示すように、基板本体303の表面(一主面)303aに配線パターン305が形成されてなる。この配線パターン305は、第1の接続形態用の第1の配線パターンと第2の接続形態用の第2の配線パターンとの2つのパターンから構成されている。
なお、図10では特に示していないが、給電端子307,309の内、電流経路上において上流側となるのは、給電端子307である。
第1の接続形態は、複数のLED素子(ここでは12個である。)のうち、6個のLED素子を、直列接続した第1の直列接続群3A1,3A2を2つ電気的に並列接続することで実装している。つまり、LED素子が第1のランドに実装されたときに、6直2並の接続形態となるように、第1の配線パターンが形成されている。なお、この際には、第2の配線パターンにはLED素子は実装されていない。
ここでは、各直列接続群3A1,3A2を構成する6個のLED素子は、半径が異なる2つの同心円(図中において、中心点が「O」である。)からなる2つの仮想曲線上を等角度(図中の二点鎖線C1−Oと二点鎖線C2−Oとの間の角度であり、ここでは60度である。)をおいて配置されている。なお、各直列接続群において、中心に最も近い直列接続群が「3A1」である。
第n番目の第1の直列接続群3Anを構成するm個の第1のランドの符号を「3Ranm」で、当該第1のランド3Ranmに実装される発光素子の符号を「3Danm」でそれぞれ表す。ここで、「n」が「1」の場合は、上述したように、中心Oに近い最内層側に位置する第1の直列接続群3A1を示し、中心Oから離れるに従って、「n」の値が「1」ずつ増加する。また、「m」は、2つの給電端子307,309の一方、ここでは、給電端子307に最も近い位置(電流経路上であって最も上流側位置である。)にある第1のランド及びLED素子を「1」として、当該給電端子307から離れるに従って「m」の値が「1」ずつ増加する。
第2の接続形態は、複数のLED素子(ここでは15個である。)のうち、5個のLED素子を、直列接続した第2の直列接続群3B1〜3B3を直列接続することで実装している。つまり、LED素子が第2のランドに実装されたときに、15直の接続形態となるように、第2の配線パターンが形成されている。なお、この際には、第1の配線パターンにはLED素子3Danmは実装されていない。
ここでは、各第2の直列接続群3B1〜3B3を構成する5個のLED素子は、第1の直列接続群3A1,3A2を構成しているLED素子3Danmと同様に、半径が異なる3つの同心円からなる3つの仮想曲線上を等角度(図中の二点鎖線C3−Oと二点鎖線C4−Oとの間の角度であり、ここでは60度である。)をおいて配置されている。
第n番目の第2の直列接続群3Bnを構成するm個の第2のランドの符号を「3Rbnm」で、当該第2のランド3Rbnmに実装されるLED素子の符号を「3Dbnm」でそれぞれ表す。ここで、「n」が「1」の場合は、上述の第1の直列接続群3A1、3A2と同じように、中心Oに近い最内層側に位置する第2の直列接続群3B1を示し、中心Oから離れるに従って、「n」の値が「1」ずつ増加する。また、「m」は、給電端子307に最も近い位置にある第2のランド及びLED素子を「1」として、当該給電端子307から離れるに従って「m」の値が「1」ずつ増加する。
各第1の直列接続群3A1,3A2は、径方向(例えば、二点鎖線C1−O上を中心Oから離れる方向である。)に3層構造に配された第2の直列接続群3B1〜3B3の間に配されており、第1の直列接続群3A1,3A2及び第2の直列接続群3B1〜3B3は、径方向に交互と配されている。
さらに、径方向に隣接する第1の直列接続群3A1,3A2と第2の直列接続群3B1〜3B3とのそれぞれを構成しているLED素子3Danm,3Dbnmは、各直列接続群3A1〜3A2,3B1〜3B3において周方向に隣接するLED素子3Danm,3Dbnm同士の間に位置するように配されている。
具体的に説明すると、第1の直列接続3A1を構成しているLED素子3Da11〜3Da16は、仮想曲線上を周方向に60度の角度をあけて配されており、第2の直列接続群3Db21〜3Db25が、第1の直列接続群3A1を構成しているLED素子3Da11〜3Da16の間に位置するように配されている。
また、第1の直列接続群3A1,3A2のそれぞれにおいて、「m」番目に位置するLED素子(例えば、3Da14,3Da24である。)は、中心Oを通る所定の二点鎖線C1−O上に配置されており、また、「m+1」番目に位置するLED素子(例えば、3Da15,3Da25である。)も、中心Oを通る所定の二点鎖線直線C2−O上に配置されており、また、二点鎖線直線C1−Oと二点鎖線直線C2−Oとの角度は、60度である。
同様に、第2の直列接続群3B1〜3B3のそれぞれにおいて、「m」番目に位置するLED素子(例えば、3Db13,3Db23,3Db33である。)は、中O心を通る二点鎖線C3−O上に配置されており、また、「m+1」番目に位置するLED素子(例えば、3Db14,3Db24,3Db34である。)も、中心Oを通る二点鎖線C4−O上に配置されており、また、二点鎖線C3−Oと二点鎖線C4−Oとの角度は、60度である。そして、二点鎖線C1−Oと二点鎖線C4−Oとの角度及び二点鎖線C1−Oと二点鎖線C3−Oとの角度は、それぞれ60度の半分の30度である。
径方向に隣接する2つの第2の直列接続群3B1〜3B3において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群3B1〜3B3の下流側端に位置するLED素子3Dbnmが実装されている第2のランド3Rbnmと、他方の第2の直列接続群3B1〜3B3の上流側端に位置するLED素子3Dbnmが実装されている第2のランド3Rbnmとを接続する第2のリード部3Lb(図中の3Lbr1,3Lbr2が相当する。)が、当該隣接する第2の直列接続群3B1〜3B3間に存在する第1の直列接続群3A1,3A2内であって電流経路上で隣接する第1のランド3Ranm同士を接続する第1のリード部3La(図中の3Lar1,3Lar2が相当する。)と重なり合っている。
具体的に説明すると、第2の直列接続群3B3のLED素子3Db35が実装されている第2のランド3Rb35と、第2の直列接続群3B2のLED素子3Db25が実装されている第2のランド3Rb25とを接続する第2のリード部3Lbr1は、第2の直列接続群3B3,3B2間に位置する第1の直列接続群3A2のLED素子3Da25,3Da26が実装されている第1のランド3Ra25,3Ra26同士を接続する第1のリード部3Lar1と重なり合っている。
なお、第1の直列接続群3A2のLED素子3Da25,3Da26が実装されている第1のランド3Ra25,3Ra26同士を接続する第1のリード部3Lar1は、LED素子3Da25,3Da26が対応する第1のランド3Ra25,3Ra26に実装されていない場合は、この間は絶縁状態となる。
さらに、第2の直列接続群3B2のLED素子3Db21が実装されている第2のランド3Rb21と、第2の直列接続群3B1のLED素子3Db11が実装されている第2のランド3Rb11とを接続する第2のリード部3Lbr2は、第2の直列接続群3B2,3B1間に位置する第1の直列接続群3A1のLED素子3Da11,3Da12が実装されている第1のランド3Ra11,3Ra12同士を接続する第1のリード部3Lar2と重なり合っている。
なお、第1の直列接続群3A1のLED素子3Da11,3Da12が実装されている第1のランド3Ra11,3Ra12同士を接続する第1のリード部3Lar2は、LED素子3Da11,3Da12が対応する第1のランド3Ra11,3Ra12に実装されていない場合は、この間は絶縁状態となる。
第2の実施の形態に係る実装用基板301では、第1の接続形態が6直2並であり、第2の接続形態が15直であったが、言うまでもなく、他の接続形態であっても良いし、さらには、発光素子が円周上以外、例えば相似形状で大きさの異なる多角形や楕円形上にLED素子を複数実装するような配線パターンであっても良い。
また、図10では、LED素子3Danm,3Dbnmが一定の姿勢(ここでは、正方形状のLED素子3Danm,3Dbnmの一辺が径方向に対して直交するような姿勢である。)で実装されるように、第1及び第2のランド3Ranm,3Rbnmが形成されている。しかしながら、第1及び第2のランドは、当該ランドに実装される発光素子の姿勢が図10と異なる姿勢で実装されるように形成されていても良い。
例えば、第1及び第2のランドが、図11に示すように、すべてのLED素子の姿勢が同じとなるように(ここでは、正方形状のLED素子の辺が実装用基板の長手方向及び短手方向と並行となるような姿勢である。)形成されていても良い。当然、LED素子の姿勢が所定のグループ単位で同じとなるように、或いは、全てのLED素子が異なる姿勢となるように、第1及び第2のランドが形成されていても良い。
<第3の実施の形態>
第1及び第2の実施の形態では、第1の接続形態と第2の接続形態との2つの接続形態でLED素子を実装できる実装用基板について説明したが、本発明に係る実装用基板は、異なる接続形態が2種類に限定するものではなく、例えば、以下のような実装用基板とすることもできる。
図12は、第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。
同図において、クロスハッチングで表した四角は第1のランドに実装されたLED素子を、白抜きで表した四角は第2のランドに実装されたLED素子を、右下がり(左上がり)のハッチングで表した四角は第3のランドに実装されたLED素子をそれぞれ示す。
なお、第1のランドに発光素子が実装された接続形態を第1の接続形態と、第2のランドに発光素子が実装された接続形態を第2の接続形態と、第3のランドに発光素子が実装された接続形態を第3の接続形態とそれぞれする。
この図では、第1〜第3のランドにLED素子が実装されているが、第2の実施の形態における図10と同様に、実際の発光モジュールにおいては第1のランド〜第3のランドの何れか1つにだけLED素子が実装される。つまり、第1〜第3の接続形態を、図面の便宜上一緒に表したものであり、実際の発光モジュールの平面図と異なる。
実装用基板401は、図12に示すように、基板本体403の表面(一主面)403aに配線パターン405が形成されてなる。この配線パターン405は、第1の接続形態用の第1の配線パターンと、第2の接続形態用の第2の配線パターンと、第3の接続形態用の第3の配線パターンとの3つのパターンから構成されている。
第1の接続形態は、複数(ここでは12個である。)のLED素子(すなわち、4Danm(nは1〜3の自然数、mは1〜4の自然数である。)であり、4Da31〜4Da34のみ図示する。)のうち、4個のLED素子4Danmを直列接続した第1の直列接続群4A1〜4A3を3つ並列接続している。つまり、LED素子4Danmが第1のランド(すなわち、4Ranm)に実装されたときに、4直3並の接続形態となるように、第1の配線パターンが形成されている。
第2の接続形態は、複数(ここでは6個である。)のLED素子(すなわち、4Dbnm(nは1〜2の自然数、mは1〜3の自然数である。)であり、4Db11〜4Db13のみ図示する。)のうち、3個のLED素子4Dbnmを直列接続した第2の直列接続群4B1〜4B2を2つ並列接続している。つまり、LED素子4Dbnmが第2のランド(すなわち、4Rbnm)に実装されたときに、3直2並の接続形態となるように、第2の配線パターンが形成されている。
第3の接続形態は、複数(ここでは20個である。)のLED素子(すなわち、4Dcnm(nは1〜5の自然数、mは1〜4の自然数である。)であり、4Dc11〜4Dc14のみ図示する。)のうち、4個のLED素子4Dcnmを直列接続した第3の直列接続群4C1〜4C5を直列接続している。つまり、LED素子4Dcnmが第3のランド(すなわち、4Rcnm)に実装されたときに、20直の接続形態となるように、第3の配線パターンが形成されている。
なお、本実施の形態では、第1の接続形態を構成する第1のランドRanmは本発明の第1の接続グループに属し、また、第3の接続形態を構成する第3のランドRcnmは本発明の第2の接続グループに属する。また、第3の実施の形態における行列は、図中の「X」、「Y」方向であって、矢印方向に沿って、「n」、「m」の値が増加する。
この第3の実施の形態においても、第1〜第3の直列接続群4A1〜4A3、4B1〜4B2、4C1〜4C5の配列方向(図中のX方向である。)に隣接する第3の直列接続群4C1〜4C5において、電流経路における上流側の一方の第3の直列接続群4C1〜4C5の下流側端に位置するLED素子4Dcn4が実装されている第3のランド4Rcn4と、他方の第3直列接続群4C1〜4C5の上流側端に位置するLED素子4Dcn1が実装されている第3のランド4Rcn1とを接続する第3のリード部(図中の4Lcr1〜4Lcr4に相当する。)が、当該隣接する第3の直列接続群4C1〜4C3間に存在する第1の直列接続群4A2〜4A3内であって電流経路上で隣接する第1のランド(4Ra21と4Ra22、4Ra31と4Ra32に相当する。)同士を接続する第1のリード部(4Lar1,4Lar2に相当する。)と、あるいは、当該隣接する第3の直列接続群4C1〜4C3間に存在する第2の直列接続群4B1〜4B2内であって電流経路上で隣接する第2のランド(4Rb11と4Rb12、4Rb21と4Rb22に相当する。)同士を接続する第2のリード部(4Lbr1,4Lbr2に相当する。)と、それぞれ重なり合っている。
なお、第1の直列接続群4A2,4A3のLED素子4Da21と4Da22,4Da31と4Da32が実装されている第1のランド4Ra21と4Ra22,4Ra31と4Ra32同士を接続する第1のリード部4Lar1,4Lar2は、LED素子4Da21と4Da22,4Da31と4Da32が対応する第1のランド4Ra21と4Ra22,4Ra31と4Ra32に実装されていない場合は、この間は絶縁状態となる。
同様に、第2の直列接続群4B1,4B2のLED素子4Db11と4Db12,4Db21と4Db22が実装されている第2のランド4Rb11と4Rb12,4Rb21と4Rb22同士を接続する第2のリード部4Lbr1,4Lbr2は、LED素子4Db11と4Db12,4Db21と4Db22が対応する第2のランド4Rb11と4Rb12,4Rb21と4Rb22に実装されていない場合は、この間は絶縁状態となる。
なお、第3の実施の形態では、隣接する第3の直列接続群4C1〜4C5において、当該第3の直列接続群4C1〜4C5に隣接する第1の直列接続群4A2,4A3又は第2の直列接続群4B1,4B2のリード部の1つと重なり合っていたが、例えば、図13に示すように、隣接する第1の直列接続群4A2,4A3及び/又は第2の直列接続群4B1,4B2のリード部の2つと重なり合っても良い。
但し、重なり合いが2つ以上の直列接続群に跨るときは、当該2つ以上の直列接続群は互いに異なる接続形態を構成するものである。
<第4の実施の形態>
第1及び第3の実施の形態では、第1の直列接続群と第2の直列接続群とが一方向に1列で配列されていたが、第1及び第2の直列接続群がマトリックス状に配されていても良く、例えば、以下のような実装用基板とすることもできる。
図14は、第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。
同図において、クロスハッチングで表した四角は第1のランドに実装されたLED素子を、白抜きで表した四角は第2のランドに実装されたLED素子をそれぞれ示す。
なお、第1のランドに発光素子が実装された接続形態を第1の接続形態と、第2のランドに発光素子が実装された接続形態を第2の接続形態とそれぞれする。
第1の直列接続群と第2の直列接続群とがX方向(行方向)に交互に配列されている共に、Y方向(列方向)にも配列されている。つまり、図14では、各直列接続群は、4行2列で配されている。
具体的には、1列目は第1の直列接続群5A11、第2の直列接続群5B12、第1の直列接続群5A13、第2の直列接続群5B14で構成され、また、2列目は第1の直列接続群5A21、第2の直列接続群5B22、第1の直列接続群5A23、第2の直列接続群5B24で構成されている。
この場合、第1のランドにLED素子が実装されてなる第1の接続形態は2直4並となり、第2のランドにLED素子が実装されてなる第2の接続形態は4直2並となる。
第4の実施の形態では、2つの直列接続群を2行2列となるようにランド等が形成されていたが、本発明では、複数種類の複数の直列接続群がm行n列となるように形成されていても良い。
<変形例>
以上、本発明に係る実装用基板、当該実装用基板にLED素子を実装した発光モジュールについて上記各実施の形態で説明してきたが、本発明に係る実装用基板や発光モジュールは上記形態に限定されないことは言うまでもない。
1.発光素子
上記実施の形態等における発光素子は、底面が正方形状をし、その1つの角にN型電極を有するタイプを利用したが、発光素子として他のタイプのものを使用しても良い。
他のタイプとしては、例えば、底面が略正方形状をし、対向する辺の中点を結んだ線分を境界として、その一方側がN型電極に、他方側がP型電極にそれぞれなっているもの、底面が略正方形状をし、1つの辺の中間部分に面する長方形状の一部分がN型電極に、他の部分がP型電極にそれぞれなっているもの、底面が略正方形状をし、その中央部分がN型電極に、他の部分がP型電極にそれぞれなっているもの、さらには、底面が長方形状、多角形状をしたもの等がある。
また、各実施の形態では、下面に電極を有する発光素子をランドに表面実装していたが、例えば、上面に電極を有する発光素子を用いて、当該発光素子の電極とランドとをワイヤー等で接続しても良い。
2.実装領域
本発明の実装領域は、第1の実施の形態ではランドで構成され、第2の実施の形態ではP電極用のランドで構成されていたが、例えば、電極を下面に有しない発光素子を実装用基板に実装する場合、当該基板の主面に発光素子が直接ボンディングされているような場合は、実装用基板の主面の所定部分が実装領域となる。
本発明は、発光素子の接続形態を2種類以上有する実装用基板や当該実装用基板に発光素子を実装した発光モジュールに利用できる。
第1の実施の形態に係る実装用基板の平面図である。 第1の実施の形態に係る発光モジュールの平面図で、LED素子が第1の接続形態で実装された場合である。 第1の実施の形態の実装用基板の平面図である。 変形例1に係る実装用基板の平面図である。 変形例1に係る発光モジュールの平面図で、(a)は、LED素子が第1の接続形態で実装された場合であり、(b)は、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。 変形例1に係る他の例を示す図である。 変形例2に係る実装用基板の平面図である。 変形例2に係る発光モジュールの平面図で、(a)は、LED素子が第1の接続形態で実装された場合であり、(b)は、LED素子が第2の接続形態で実装された場合である。 変形例2に係る他の例を示す図である。 第2の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。 第2の実施の形態に係る変形例を示す発光モジュールの平面図である。 第3の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。 第3の実施の形態に係る変形例を示す発光モジュールの平面図である。 第4の実施の形態に係る発光モジュールの平面図である。
符号の説明
1 実装用基板
5 配線パターン
7、9 給電端子
11 第1のパターン
13 第2のパターン
15、17 発光モジュール
Danm、Dbnm LED素子
Ranm、Rbnm ランド
La、Lb リード部

Claims (4)

  1. 発光素子を実装するための複数の実装領域がリード部を介して接続されている発光素子実装用の基板であって、
    前記複数の実装領域のうちの全ての実装領域あるいは一部の実装領域は、第1のリード部により直列接続された複数の第1の直列接続群が並行配置されてなる第1の接続グループと、第2のリード部により直列接続された複数の第2の直列接続群が前記並行配置されている第1の直列接続群に沿って並行配置されてなる第2の接続グループとのいずれかに属し、
    前記第1の接続グループでは、前記複数の第1の直列接続群が並列接続され、
    前記第2の接続グループでは、前記第1及び第2の直列接続群が並行に配された方向に隣接する2つの第2の直列接続群において、電流経路における上流側の一方の第2の直列接続群の下流側端に位置する実装領域と、他方の第2の直列接続群の上流側端に位置する実装領域とを接続する第2のリード部が、当該隣接する第2の直列接続群間に存在する第1の直列接続群内であって電流経路上で隣接する実装領域同士を接続する第1のリード部と重なり合うことによって、複数の第2の直列接続群が直列接続されている
    ことを特徴とする基板。
  2. 前記第1及び第2の直列接続群内の複数の実装領域は、同一の仮想直線又は同心の仮想曲線に沿って存在し、
    前記第2の直列接続群は、隣接する第1の直列接続間にあり、
    前記第2の直列接続群における各実装領域は、当該第2の直列接続群が隣接している第1の直列接続群間の各実装領域間のスペースに存在する
    ことを特徴とする請求項1に記載の基板。
  3. 前記第1の直列接続群内の実装領域の数と、前記第2の直列接続群内の実装領域の数とが等しく、
    前記第1の直列接続群内の実装領域の間隔と、前記第2の直列接続群内の実装領域の間隔とが等しい
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板。
  4. 複数の発光素子のそれぞれと電気的に接続される配線パターンを有する実装用の基板に、前記複数の発光素子が実装されてなる発光モジュールにおいて、
    前記基板は、請求項1〜3の何れか1項に記載の基板である
    ことを特徴とする発光モジュール。
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