JP2014135147A - Light emitting diode substrate holding device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発光ダイオード基板の保持装置に関する。 The present invention relates to a holding device for a light emitting diode substrate.
従来、発光ダイオード基板の保持装置としては、特開2011−187161号公報(特許文献1)に記載のものがある。この従来の発光ダイオード基板の保持装置は、発光ダイオード(以下、LEDとも言う。)を有する発光ダイオード基板を絶縁ハウジングに取り付け、この発光ダイオード基板を絶縁ハウジングと共に放熱ハウジングに取り付けていて、発光ダイオード基板の上面が熱伝導率の低い空気に接している。そして、上記発光ダイオード基板は、基板に発光ダイオードをピン挿入方式(Through Hole Mounting)またはSMT(表面実装:Surface Mount Technology)で搭載している。 Conventionally, as a holding device for a light emitting diode substrate, there is one described in JP 2011-187161 A (Patent Document 1). This conventional light-emitting diode substrate holding device has a light-emitting diode substrate having a light-emitting diode (hereinafter also referred to as LED) attached to an insulating housing, and the light-emitting diode substrate is attached to a heat radiating housing together with the insulating housing. Is in contact with air with low thermal conductivity. In the light emitting diode substrate, the light emitting diode is mounted on the substrate by a pin insertion method (Through Hole Mounting) or SMT (Surface Mount Technology).
ところで、LEDライト(照明装置)の進化に伴い、その構造が大きく変化し、単一型のLEDライト(20mA)が2005年以降は組み合わせ型に変わった。 By the way, with the evolution of LED lights (illuminating devices), the structure has changed greatly, and single-type LED lights (20 mA) have changed to combined types since 2005.
これにより、LEDライトの発光量も0.1W〜1Wから3W,5Wへと大きくなった。さらに、2010年以降は1Wの発光ダイオードを25個組み合わせた25Wのものや、50W,100W,200Wと大きくなり、これにより、LEDライトが、一般のハロゲンライトやHID(高輝度放電)ランプに取って代わりつつある。 As a result, the amount of light emitted from the LED light also increased from 0.1 W to 1 W to 3 W and 5 W. Furthermore, from 2010 onwards, 25W models with 25 1W light-emitting diodes combined, 50W, 100W, and 200W will become large, which allows LED lights to be used in general halogen lights and HID (high-intensity discharge) lamps. Is being replaced.
ところで、LEDライトが多数のLEDを含み、特に、多数のLEDが基板にCOB(Chip On Board)実装されたCOBタイプのLED基板は、多数のLEDの出力に比例して発熱量が増大する。例えば、LEDライトの出力が10W以上になると、発熱量が大きくなり、特に、25W〜100Wになると90℃以上にまで温度上昇する。 By the way, the LED light includes a large number of LEDs, and in particular, a COB type LED substrate in which a large number of LEDs are mounted on the substrate by COB (Chip On Board) increases the amount of heat generation in proportion to the output of the large number of LEDs. For example, when the output of the LED light is 10 W or more, the amount of heat generation increases, and particularly when the output is 25 W to 100 W, the temperature rises to 90 ° C. or more.
しかしながら、上記従来の発光ダイオード基板の保持装置では、発光ダイオード基板の上面が熱伝導率の低い空気に接しているため、放熱性が不十分であり、特に、COBタイプの発光ダイオード基板等の高出力の発光ダイオード基板に適用できないと言う問題がある。 However, in the above conventional light emitting diode substrate holding device, since the upper surface of the light emitting diode substrate is in contact with air having low thermal conductivity, the heat dissipation is insufficient. There is a problem that it cannot be applied to an output light emitting diode substrate.
そこで、この発明の課題は、多数のLEDを有するCOBタイプのLED基板等の高出力のLED基板等にも適用できる十分な放熱性を有する発光ダイオード基板の保持装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting diode substrate holding device having sufficient heat radiation that can be applied to a high-power LED substrate such as a COB type LED substrate having a large number of LEDs.
上記課題を解決するため、この発明の発光ダイオード基板の保持装置は、
発光ダイオード基板の発光ダイオードを露出させる貫通穴を有すると共に、背面に、上記発光ダイオード基板の額縁部を押圧する押圧部と、電源配線が通る配線用溝とを有し、かつ、熱伝導率の高い材料からなる略板状の第1ケースを備えることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a light-emitting diode substrate holding device of the present invention includes:
The light emitting diode substrate has a through hole for exposing the light emitting diode, and has a pressing portion for pressing the frame portion of the light emitting diode substrate on the back surface, a wiring groove through which the power supply wiring passes, and has a thermal conductivity. A substantially plate-like first case made of a high material is provided.
上記構成の発光ダイオード基板の保持装置によれば、熱伝導率の高い材料からなる略板状の第1ケースの背面の押圧部が、発光ダイオード基板の額縁部を押圧するから、発光ダイオード基板の額縁部を押圧する熱伝導率の高い第1ケースの押圧部を通して、発光ダイオード基板からの熱が第1ケースの前面および背面から外部に放出される。 According to the light emitting diode substrate holding device having the above configuration, the pressing portion on the back surface of the substantially plate-shaped first case made of a material having high thermal conductivity presses the frame portion of the light emitting diode substrate. Heat from the light emitting diode substrate is released to the outside from the front surface and the back surface of the first case through the pressing portion of the first case having high thermal conductivity that presses the frame portion.
したがって、この発光ダイオード基板の保持装置によれば、COBタイプの発光ダイオード基板のような高出力の発光ダイオード基板に対しても、十分な放熱効果を得ることができて、発光ダイオードの耐久性を向上できる。 Therefore, according to the light emitting diode substrate holding device, a sufficient heat radiation effect can be obtained even for a high output light emitting diode substrate such as a COB type light emitting diode substrate, and the durability of the light emitting diode can be improved. It can be improved.
この明細書で、熱伝導率の高い材料とは、アルミナセラミックスの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料を言い、より正確には、20°Cで、熱伝導率が23W/m・k以上の材料を言う。 In this specification, a material having a high thermal conductivity means a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of alumina ceramics. More precisely, at 20 ° C., the thermal conductivity is 23 W / m. -Say material of k or more.
1実施形態では、
上記第1ケースの押圧部は、上記発光ダイオード基板の額縁部を収容する凹部である。
In one embodiment,
The pressing portion of the first case is a recess that houses the frame portion of the light emitting diode substrate.
上記実施形態によれば、上記第1ケースの凹部に発光ダイオード基板の額縁部を収容して押圧するから、発光ダイオード基板の位置決めが容易である。 According to the embodiment, since the frame portion of the light emitting diode substrate is accommodated and pressed in the concave portion of the first case, the light emitting diode substrate can be easily positioned.
また、上記第1ケースを直接ヒートシンク等に取り付けて、第1ケースの背面を直接ヒートシンク等に密着させることも可能である。したがって、汎用性が高くなる。 It is also possible to attach the first case directly to a heat sink or the like, and to adhere the back surface of the first case directly to the heat sink or the like. Therefore, versatility is enhanced.
1実施形態は、
上記発光ダイオード基板の背面を第1ケースに向けて押圧する熱伝導率の高い材料からなる略板状の第2ケースを備え、
上記発光ダイオード基板を第1ケースと第2ケースで挟んでいる。
One embodiment is:
A substantially plate-like second case made of a material having high thermal conductivity that presses the back surface of the light-emitting diode substrate toward the first case;
The light emitting diode substrate is sandwiched between a first case and a second case.
上記実施形態によれば、上記発光ダイオード基板を、前面側の第1ケースと背面側の第2ケースとで挟み、この第1ケースおよび第2ケースが熱伝導率の高い材料からなるから、発光ダイオード基板からの熱を第1ケースおよび第2ケースを介して表面側と背面側とから効果的に外部に放出することができる。 According to the above embodiment, the light emitting diode substrate is sandwiched between the first case on the front side and the second case on the back side, and the first case and the second case are made of a material having high thermal conductivity. Heat from the diode substrate can be effectively released to the outside from the front side and the back side through the first case and the second case.
1実施形態は、
上記第1ケースと第2ケースの周辺部において、第1ケースと第2ケースを回転可能に連結する回転軸を有する。
One embodiment is:
In the periphery of the first case and the second case, there is a rotating shaft that rotatably connects the first case and the second case.
上記実施形態によれば、上記第1ケースと第2ケースとを回転軸を中心として相対回転させて、第1ケースと第2ケースとをずらして、第1ケースの凹部に発光ダイオード基板を収容して、再び、第1ケースと第2ケースとを回転軸を中心として相対回転させて、第1ケースと第2ケースとを重ね合わせると、簡単に、発光ダイオード基板を第1ケースと第2ケースとで挟むことができる。 According to the embodiment, the first case and the second case are rotated relative to each other about the rotation axis, the first case and the second case are shifted, and the light emitting diode substrate is accommodated in the recess of the first case. Then, when the first case and the second case are rotated relative to each other about the rotation axis and the first case and the second case are overlapped, the light emitting diode substrate can be easily attached to the first case and the second case. Can be sandwiched between cases.
したがって、発光ダイオードライトの組立工数を低減することができる。 Therefore, the number of assembling steps for the light emitting diode light can be reduced.
1実施形態では、
上記第2ケースは、上記発光ダイオード基板のバリを収容可能な溝を有する。
In one embodiment,
The second case has a groove capable of accommodating a burr of the light emitting diode substrate.
上記実施形態によれば、発光ダイオード基板のダイシング時等に生じたバリがあっても、このバリを第2ケースの溝に収容して、発光ダイオード基板のソリを防止して、発光ダイオード基板の背面を、放熱グリースを用いなくても、第2ケースに密着させることができる。 According to the above embodiment, even if there is a burr generated during dicing of the light-emitting diode substrate, the burr is accommodated in the groove of the second case to prevent warping of the light-emitting diode substrate. The back surface can be brought into close contact with the second case without using heat radiation grease.
したがって、発光ダイオード基板から、第2ケースを介しての放熱性が向上して、発光ダイオードの耐久性が向上し、かつ、放熱グリースの塗布工程の削減が可能で、発光ダイオードライトの組立工数を低減して、製造コストを低減することができる。 Therefore, the heat dissipation from the light emitting diode substrate through the second case is improved, the durability of the light emitting diode is improved, and the application process of the heat dissipation grease can be reduced, and the assembly man-hour of the light emitting diode light can be reduced. The manufacturing cost can be reduced.
この発明によれば、発光ダイオード基板の額縁部を押圧する熱伝導率の高い材料からなる第1ケースの押圧部を通して、発光ダイオード基板からの熱を、第1ケースの前面および背面から外部に放出するから、十分な放熱効果を得ることができ、発光ダイオードの耐久性を向上することができる。 According to the present invention, heat from the light emitting diode substrate is released to the outside from the front surface and the back surface of the first case through the pressing portion of the first case made of a material having high thermal conductivity that presses the frame portion of the light emitting diode substrate. Therefore, a sufficient heat dissipation effect can be obtained and the durability of the light emitting diode can be improved.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1実施形態)
図1および3に示すように、この第1実施形態のLEDライト100は、LED基板1と、LED基板1の保持装置10とを備える。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 3, the
このLED基板1は、略矩形の基板2の表面(前面)に、多数のLED3を円板状の領域にCOB実装してなるCOBタイプのLED基板1である。
The
上記LED基板1の保持装置10は、略円環状の板材からなる第1ケース11と、この第1ケース11と略同径の略円板状の第2ケース21からなり、第1ケース11および第2ケース21は、20°Cで熱伝導率が23W/m・k以上である熱伝導率の高い材料の一例としてのアルミナセラミックスからなる。もっとも、第1ケース11および第2ケース21は、熱伝導率の高い材料の他の例としてのステアタイト、アルミニュウム、銅、ジルコニュウム、耐熱型でカーボン等を混入した合成樹脂等からなっていてもよい。
The
上記第1ケース11は、中央にLED基板1のLED3を露出させる円形の貫通穴12を有し、背面に、図1〜4に示すように、LED基板1の額縁部5を収容して押圧する略矩形の凹部15と電源配線17が通る配線用溝18とを有する。上記凹部15は、LED基板1の額縁部5を押圧する押圧部の一例である。
The
上記第1ケース11の凹部15内にLED基板1の額縁部5を配置し、第1ケース11と第2ケース21とでLED基板1および電源配線17を挟んでいる。上記電源配線17は、図4に示すように、接触端子27とバネ性の有する接点28を介して、LED基板1の額縁部5に有る図示しないプリント配線に接続している。
The
上記第2ケース21のLED基板1の周縁部に対応する箇所には、図1,3〜5に示すように、LED基板1のダイシング時に生じるバリを収容可能な溝22を設けている。この溝22にバリを収容することによって、LED基板1を第2ケース21に面接触させて密着させるようにして、LED基板1のソリや、第2ケース21とLED基板1との間に隙間が生じることを防止して、LED基板1の放熱性をよくしている。
As shown in FIGS. 1, 3 to 5,
一方、上記LED基板1の貫通穴12の周りの表面には、軸直角平面に対して30°以下のテーパ面14を形成し、このテーパ面14で、LED3から側方に出射された光を前方に反射して集光するようにしている。このテーパ面14には、反射率を高くするため、銀、アルミニュウム、高分子材料、樹脂等の反射率の高い膜を蒸着、メッキ、塗布等で設けてもよく、あるいは、テーパ面14を研磨等で鏡面にしてもよい。
On the other hand, the surface around the through
上記第1ケース11と第2ケース21とは、対角位置に配置したプラスネジ31とマイナスネジ32で固定して、一体化している。
The
図1〜3に示すように、上記第1ケース11および第2ケース21を、止め金具35で、対角位置で弾性的に挟んでいる。この止め金具35は、1つの上片36と2つの下片37とで、第1ケース11および第2ケース21を弾性的に挟み、基部38を図示しないヒートシンクや本体にネジ42で固定している。したがって、第1ケース11および第2ケース21が比較的脆いアルミナセラミックスからなっていても、第1ケース11および第2ケース21を止め金具35で弾性的に挟んで、基部38をヒートシンクや本体にネジ42で固定することによって、第1ケース11および第2ケース21の破損を防止して、保護できる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、図1,2および5において、41は取り付け用に使用できる貫通孔であり、図5において、45と46は第1ケース11および第2ケース21に設けた位置決め用の嵌合凸部と嵌合凹部である。
1, 2 and 5,
上記構成のLEDライト100によれば、略板状の第1ケース11の背面の凹部15に、LED基板1の額縁部5が収容されて、このLED基板1の額縁部5が第1ケース11と第2ケース21とで挟まれて押圧されており、この第1ケース11と第2ケース21は熱伝導率の高いアルミナセラミックスからなる、
したがって、LED基板1がCOBタイプのLED基板のように高出力のLED基板であっても、第1ケース11を介しての前面側への放熱と、第1ケース11および第2ケース21を介しての背面側への放熱とを効果的に行うことができて、LED3,LED基板1ひいてはLEDライト100の耐久性を向上できる。
According to the
Therefore, even if the
また、この第1実施形態では、第1ケース11の凹部15にLED基板1の額縁部5を収容しているから、LED基板1の位置決めを容易にできる。
Moreover, in this 1st Embodiment, since the
さらに、上記第2ケース21を削除して、凹部15にLED基板1の額縁部5を収容した状態の第1ケース11を直接ヒートシンク等に簡単に取り付けることも可能である。したがって、この第1実施形態のLED基板1の保持装置10は汎用性が高い。
Further, the
また、この第1実施形態のLED基板1の保持装置10は、第1ケース11および第2ケース21をアルミナセラミックスで形成しているから、放熱性、耐放電性、耐電圧、耐防水性、耐絶縁性、耐紫外線、耐経年変化、耐薬品性、耐熱性に優れており、かつ、生産性、製造コストの点でも有利である。
Moreover, since the holding |
また、この第1実施形態では、LED基板1の周縁部に対応する第2ケース21の箇所に設けられた溝22に、LED基板1のダイシング時に生じるバリが収容されることによって、LED基板1が第2ケース21に面接触して密着するので、LED基板1のソリや、第2ケース21とLED基板1との間に隙間が生じるのを防止できる。
Moreover, in this 1st Embodiment, the burr | flash which arises at the time of dicing of the
したがって、LED基板1の放熱性をよくして、耐久性を向上できる。また、LED基板1の背面を、放熱グリースを用いなくても、第2ケース21に密着させることができるから、放熱グリースの塗布工程の削減が可能で、組立工数を低減して、製造コストを低減することができる。
Therefore, the heat dissipation of the
この第1実施形態では、第1ケース11の背面にLED基板1の額縁部5を収容する凹部15を設けているが、この凹部15を設けなくてもよい。図示しないが、この状態で、第1ケースと第2ケースとでLED基板を挟んでもよく、あるいは、第2ケースを除去して、第1ケースとヒートシンク等とでLED基板を挟むようにしてもよい。
In the first embodiment, the
このように、第2ケースを削除して、第1ケースのみでも使用できるから、この保持装置は汎用性が高い。 Thus, since the second case can be deleted and only the first case can be used, this holding device is highly versatile.
また、図示しないが、貫通穴を有する第1ケースの背面に、LED基板1の額縁部5を収容する凹部を設けないで、第1ケースの背面に、LED基板1の額縁部5に対向する押圧部としての平坦部を設け、第2ケースにLED基板1を収容する凹部を設けてもよい。
Moreover, although not shown in figure, the recessed part which accommodates the
(第2実施形態)
図6,7および8は、第2実施形態のLEDライト200の動作を説明する斜視図である。図6〜8において、図1〜5に示す第1実施形態のLEDライト100の構成部と同一または類似の構成部については、図1〜5の構成部と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。
(Second Embodiment)
6, 7 and 8 are perspective views for explaining the operation of the
この第2実施形態のLEDライト200は、LED3を有するLED基板1と、LED基板1の保持装置70とを備える。
The
上記LED基板1の保持装置70は、略円環状の板材からなる第1ケース11と、この第1ケース11と略同径の略円板状の第2ケース21とを備え、第1ケース11と第2ケース21の周辺部において、第1ケース11と第2ケース21とを回転軸の一例としての鳩目ピン51で回転可能に連結している。
The holding
図6において、61は第1ケース11と第2ケース21とを挟んで固定するためのクリップであり、図7において、22は第2ケース21に設けられたLED基板1のバリを収容するための溝である。また、図8において、1は第1ケース11の凹部15(図2および3を参照)に収容されたLED基板1の背面を示す。
In FIG. 6, 61 is a clip for fixing the
上記構成のLEDライト200において、図7および8に示すように、第1ケース11と第2ケース21とを鳩目ピン51を中心として相対回転させて、第1ケース11と第2ケース21とをずらした状態で、第1ケース11の凹部15にLED基板1を収容して装着する。
In the
そして、再び、第1ケース11と第2ケース21とを鳩目ピン51を中心として相対回転させて、図6に示すように、第1ケース11と第2ケース21とを重ね合わせると、簡単に、LED基板1を第1ケース11と第2ケース21とで挟むことができる。
Then, when the
したがって、この第2実施形態によれば、LEDライト200の組立工数を低減することができる。
Therefore, according to this 2nd Embodiment, the assembly man-hour of the
上記第2実施形態では、回転軸の一例として鳩目ピン51を用いたが、回転軸として穴に緩く嵌合するリベット等を用いてもよい。
In the second embodiment, the
(第3実施形態)
図9および10は、第3実施形態のLEDライト300を示す斜視図である。図9および10において、図1〜8に示す第1および第2実施形態のLEDライト100,200の構成部と同一または類似の構成部については、図1〜8の構成部と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。
(Third embodiment)
9 and 10 are perspective views showing the
図9および10に示すように、この第3実施形態のLED基板1の保持装置80は、第1ケース81の構成のみが第1、第2実施形態と異なる。この第1ケース81は、アルミナセラミックスから形成された略円環形状であり、鳩目ピン51によって、第1および第2ケース81,21の周辺部において、第1および第2ケース81,21を回転軸の一例としての鳩目ピン51で回転自在に連結している。そして、第2実施形態と同様に、第1および第2ケース81,21を、鳩目ピン51を中心にして相対回転させて、第1ケース81と第2ケース21との間に、LED基板1を挟んで、LEDライト300の組立工数を低減できるようにしている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the holding
また、上記第1ケース81には、外周からU字形状の切欠き82,82を設け、この切欠き82,82に露出する第2ケース21をヒートシンク等にネジ83,83で固定している。
Further, the
このネジ83,83の頭は、第1ケース81が第2ケース21に対して回転しようとすると、第1ケース81の切欠き82,82の周壁に係止して、第1ケース81が第2ケース21に対して回転するのを防止する役目をする。
When the
上記第1〜第3実施形態では、第1および第2ケース11,81,21をアルミナセラミックスで形成したが、アルミナセラミックスにカーボンや炭素繊維を混入して、さらに、放熱効果を向上するようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the first and
また、上記第1〜第3実施形態では、第1および第2ケース11,81,21をアルミナセラミックスで形成したが、アルミナセラミックスに代えて、ステアタイト、アルミニュウム、銅、ジルコニュウム、耐熱型でカーボン等を混入した合成樹脂等で形成してもよい。
In the first to third embodiments, the first and
第1〜第3実施形態では、COBタイプのLED基板1を用いたが、SMT(表面実装:Surface Mount Technology)タイプのLED基板を用いてもよい。
In the first to third embodiments, the COB
第1〜第3実施形態で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、削除あるいは選択してもよいのは、勿論である。 Of course, the constituent elements described in the first to third embodiments may be combined as appropriate, and may be deleted or selected.
1 LED基板
3 LED
5 額縁部
10,70,80 保持装置
11,81 第1ケース
12 貫通穴
15 凹部
17 電源配線
18 配線用溝
21 第2ケース
22 溝
51 鳩目ピン
100,200,300 LEDライト
1
5
この発明は、発光ダイオード基板の保持装置に関する。 The present invention relates to a holding device for a light emitting diode substrate.
従来、発光ダイオード基板の保持装置としては、特開2011−187161号公報(特許文献1)に記載のものがある。この従来の発光ダイオード基板の保持装置は、発光ダイオード(以下、LEDとも言う。)を有する発光ダイオード基板を絶縁ハウジングに取り付け、この発光ダイオード基板を絶縁ハウジングと共に放熱ハウジングに取り付けていて、発光ダイオード基板の上面が熱伝導率の低い空気に接している。そして、上記発光ダイオード基板は、基板に発光ダイオードをピン挿入方式(Through Hole Mounting)またはSMT(表面実装:Surface Mount Technology)で搭載している。 Conventionally, as a holding device for a light emitting diode substrate, there is one described in JP 2011-187161 A (Patent Document 1). This conventional light-emitting diode substrate holding device has a light-emitting diode substrate having a light-emitting diode (hereinafter also referred to as LED) attached to an insulating housing, and the light-emitting diode substrate is attached to a heat radiating housing together with the insulating housing. Is in contact with air with low thermal conductivity. In the light emitting diode substrate, the light emitting diode is mounted on the substrate by a pin insertion method (Through Hole Mounting) or SMT (Surface Mount Technology).
ところで、LEDライト(照明装置)の進化に伴い、その構造が大きく変化し、単一型のLEDライト(20mA)が2005年以降は組み合わせ型に変わった。 By the way, with the evolution of LED lights (illuminating devices), the structure has changed greatly, and single-type LED lights (20 mA) have changed to combined types since 2005.
これにより、LEDライトの発光量も0.1W〜1Wから3W,5Wへと大きくなった。さらに、2010年以降は1Wの発光ダイオードを25個組み合わせた25Wのものや、50W,100W,200Wと大きくなり、これにより、LEDライトが、一般のハロゲンライトやHID(高輝度放電)ランプに取って代わりつつある。 As a result, the amount of light emitted from the LED light also increased from 0.1 W to 1 W to 3 W and 5 W. Furthermore, from 2010 onwards, 25W models with 25 1W light-emitting diodes combined, 50W, 100W, and 200W will become large, which allows LED lights to be used in general halogen lights and HID (high-intensity discharge) lamps. Is being replaced.
ところで、LEDライトが多数のLEDを含み、特に、多数のLEDが基板にCOB(Chip On Board)実装されたCOBタイプのLED基板は、多数のLEDの出力に比例して発熱量が増大する。例えば、LEDライトの出力が10W以上になると、発熱量が大きくなり、特に、25W〜100Wになると90℃以上にまで温度上昇する。 By the way, the LED light includes a large number of LEDs, and in particular, a COB type LED substrate in which a large number of LEDs are mounted on the substrate by COB (Chip On Board) increases the amount of heat generation in proportion to the output of the large number of LEDs. For example, when the output of the LED light is 10 W or more, the amount of heat generation increases, and particularly when the output is 25 W to 100 W, the temperature rises to 90 ° C. or more.
しかしながら、上記従来の発光ダイオード基板の保持装置では、発光ダイオード基板の上面が熱伝導率の低い空気に接しているため、放熱性が不十分であり、特に、COBタイプの発光ダイオード基板等の高出力の発光ダイオード基板に適用できないと言う問題がある。 However, in the above conventional light emitting diode substrate holding device, since the upper surface of the light emitting diode substrate is in contact with air having low thermal conductivity, the heat dissipation is insufficient. There is a problem that it cannot be applied to an output light emitting diode substrate.
そこで、この発明の課題は、多数のLEDを有するCOBタイプのLED基板等の高出力のLED基板等にも適用できる十分な放熱性を有する発光ダイオード基板の保持装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting diode substrate holding device having sufficient heat radiation that can be applied to a high-power LED substrate such as a COB type LED substrate having a large number of LEDs.
上記課題を解決するため、この発明の第1のアスペクトの発光ダイオード基板の保持装置は、
発光ダイオード基板の発光ダイオードを露出させる貫通穴を有すると共に、背面に、上記発光ダイオード基板の額縁部を押圧する押圧部と、電源配線が通る配線用溝とを有し、かつ、熱伝導率の高い材料からなる略板状の第1ケースを備え、
上記発光ダイオード基板の背面を第1ケースに向けて押圧する熱伝導率の高い材料からなる略板状の第2ケースを備え、
上記発光ダイオード基板を第1ケースと第2ケースで挟んでおり、
上片と下片と基部とを有する止め金具を備え、
上記上片と下片とは、上記第1ケースおよび第2ケースを弾性的に挟み、上記基部は、ネジで固定される
ことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a light-emitting diode substrate holding device according to a first aspect of the present invention includes:
The light emitting diode substrate has a through hole for exposing the light emitting diode, and has a pressing portion for pressing the frame portion of the light emitting diode substrate on the back surface, a wiring groove through which the power supply wiring passes, and has a thermal conductivity. A substantially plate-shaped first case made of a high material is provided ,
A substantially plate-like second case made of a material having high thermal conductivity that presses the back surface of the light-emitting diode substrate toward the first case;
The light emitting diode substrate is sandwiched between a first case and a second case,
A fastener having an upper piece, a lower piece and a base is provided,
The upper piece and the lower piece elastically sandwich the first case and the second case, and the base portion is fixed with a screw .
上記構成の発光ダイオード基板の保持装置によれば、熱伝導率の高い材料からなる略板状の第1ケースの背面の押圧部が、発光ダイオード基板の額縁部を押圧するから、発光ダイオード基板の額縁部を押圧する熱伝導率の高い第1ケースの押圧部を通して、発光ダイオード基板からの熱が第1ケースの前面および背面から外部に放出される。 According to the light emitting diode substrate holding device having the above configuration, the pressing portion on the back surface of the substantially plate-shaped first case made of a material having high thermal conductivity presses the frame portion of the light emitting diode substrate. Heat from the light emitting diode substrate is released to the outside from the front surface and the back surface of the first case through the pressing portion of the first case having high thermal conductivity that presses the frame portion.
したがって、この発光ダイオード基板の保持装置によれば、COBタイプの発光ダイオード基板のような高出力の発光ダイオード基板に対しても、十分な放熱効果を得ることができて、発光ダイオードの耐久性を向上できる。また、上記発光ダイオード基板を、前面側の第1ケースと背面側の第2ケースとで挟み、この第1ケースおよび第2ケースが熱伝導率の高い材料からなるから、発光ダイオード基板からの熱を第1ケースおよび第2ケースを介して表面側と背面側とから効果的に外部に放出することができる。また、上記第1ケースおよび第2ケースが、例えば、比較的脆いアルミナセラミックスからなっていても、第1ケースおよび第2ケースを止め金具で弾性的に挟んで、基部をヒートシンクや本体にネジで固定することによって、第1ケース11および第2ケース21の破損を防止して、保護できる。
Therefore, according to the light emitting diode substrate holding device, a sufficient heat radiation effect can be obtained even for a high output light emitting diode substrate such as a COB type light emitting diode substrate, and the durability of the light emitting diode can be improved. It can be improved. Further, the light emitting diode substrate is sandwiched between the first case on the front side and the second case on the back side, and the first case and the second case are made of a material having high thermal conductivity. Can be effectively discharged to the outside from the front side and the back side through the first case and the second case. In addition, even if the first case and the second case are made of, for example, relatively brittle alumina ceramics, the first case and the second case are elastically sandwiched between fasteners and the base is screwed to the heat sink or the main body. By fixing, damage to the
この明細書で、熱伝導率の高い材料とは、アルミナセラミックスの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料を言い、より正確には、20°Cで、熱伝導率が23W/m・k以上の材料を言う。 In this specification, a material having a high thermal conductivity means a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of alumina ceramics. More precisely, at 20 ° C., the thermal conductivity is 23 W / m. -Say material of k or more.
1実施形態では、
上記第1ケースの押圧部は、上記発光ダイオード基板の額縁部を収容する凹部である。
In one embodiment,
The pressing portion of the first case is a recess that houses the frame portion of the light emitting diode substrate.
上記実施形態によれば、上記第1ケースの凹部に発光ダイオード基板の額縁部を収容して押圧するから、発光ダイオード基板の位置決めが容易である。 According to the embodiment, since the frame portion of the light emitting diode substrate is accommodated and pressed in the concave portion of the first case, the light emitting diode substrate can be easily positioned.
また、上記第1ケースを直接ヒートシンク等に取り付けて、第1ケースの背面を直接ヒートシンク等に密着させることも可能である。したがって、汎用性が高くなる。 It is also possible to attach the first case directly to a heat sink or the like, and to adhere the back surface of the first case directly to the heat sink or the like. Therefore, versatility is enhanced.
この発明の第2のアスペクトの発光ダイオード基板の保持装置は、
上記第1ケースと第2ケースの周辺部において、第1ケースと第2ケースを回転可能に連結する回転軸を有する。
The light-emitting diode substrate holding device according to the second aspect of the present invention comprises:
In the periphery of the first case and the second case, there is a rotating shaft that rotatably connects the first case and the second case.
上記第2のアスペクトによれば、上記第1ケースと第2ケースとを回転軸を中心として相対回転させて、第1ケースと第2ケースとをずらして、第1ケースの凹部に発光ダイオード基板を収容して、再び、第1ケースと第2ケースとを回転軸を中心として相対回転させて、第1ケースと第2ケースとを重ね合わせると、簡単に、発光ダイオード基板を第1ケースと第2ケースとで挟むことができる。 According to the second aspect , the first case and the second case are rotated relative to each other about the rotation axis, the first case and the second case are shifted, and the light emitting diode substrate is placed in the recess of the first case. When the first case and the second case are rotated relative to each other about the rotation axis and the first case and the second case are overlapped, the light emitting diode substrate can be easily attached to the first case. It can be sandwiched between the second case.
したがって、発光ダイオードライトの組立工数を低減することができる。 Therefore, the number of assembling steps for the light emitting diode light can be reduced.
この発明の第3のアスペクトの発光ダイオード基板の保持装置では、
上記第2ケースは、上記発光ダイオード基板のバリを収容可能な溝を有する。
In the light emitting diode substrate holding device according to the third aspect of the present invention ,
The second case has a groove capable of accommodating a burr of the light emitting diode substrate.
上記第3のアスペクトによれば、発光ダイオード基板のダイシング時等に生じたバリがあっても、このバリを第2ケースの溝に収容して、発光ダイオード基板のソリを防止して、発光ダイオード基板の背面を、放熱グリースを用いなくても、第2ケースに密着させることができる。 According to the third aspect , even if there is a burr generated during dicing of the light-emitting diode substrate, the burr is accommodated in the groove of the second case to prevent warping of the light-emitting diode substrate. The back surface of the substrate can be brought into close contact with the second case without using heat radiation grease.
したがって、発光ダイオード基板から、第2ケースを介しての放熱性が向上して、発光ダイオードの耐久性が向上し、かつ、放熱グリースの塗布工程の削減が可能で、発光ダイオードライトの組立工数を低減して、製造コストを低減することができる。 Therefore, the heat dissipation from the light emitting diode substrate through the second case is improved, the durability of the light emitting diode is improved, and the application process of the heat dissipation grease can be reduced, and the assembly man-hour of the light emitting diode light can be reduced. The manufacturing cost can be reduced.
この発明によれば、発光ダイオード基板の額縁部を押圧する熱伝導率の高い材料からなる第1ケースの押圧部を通して、発光ダイオード基板からの熱を、第1ケースの前面および背面から外部に放出するから、十分な放熱効果を得ることができ、発光ダイオードの耐久性を向上することができる。 According to the present invention, heat from the light emitting diode substrate is released to the outside from the front surface and the back surface of the first case through the pressing portion of the first case made of a material having high thermal conductivity that presses the frame portion of the light emitting diode substrate. Therefore, a sufficient heat dissipation effect can be obtained and the durability of the light emitting diode can be improved.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1実施形態)
図1および3に示すように、この第1実施形態のLEDライト100は、LED基板1と、LED基板1の保持装置10とを備える。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 3, the
このLED基板1は、略矩形の基板2の表面(前面)に、多数のLED3を円板状の領域にCOB実装してなるCOBタイプのLED基板1である。
The
上記LED基板1の保持装置10は、略円環状の板材からなる第1ケース11と、この第1ケース11と略同径の略円板状の第2ケース21からなり、第1ケース11および第2ケース21は、20°Cで熱伝導率が23W/m・k以上である熱伝導率の高い材料の一例としてのアルミナセラミックスからなる。もっとも、第1ケース11および第2ケース21は、熱伝導率の高い材料の他の例としてのステアタイト、アルミニュウム、銅、ジルコニュウム、耐熱型でカーボン等を混入した合成樹脂等からなっていてもよい。
The
上記第1ケース11は、中央にLED基板1のLED3を露出させる円形の貫通穴12を有し、背面に、図1〜4に示すように、LED基板1の額縁部5を収容して押圧する略矩形の凹部15と電源配線17が通る配線用溝18とを有する。上記凹部15は、LED基板1の額縁部5を押圧する押圧部の一例である。
The
上記第1ケース11の凹部15内にLED基板1の額縁部5を配置し、第1ケース11と第2ケース21とでLED基板1および電源配線17を挟んでいる。上記電源配線17は、図4に示すように、接触端子27とバネ性の有する接点28を介して、LED基板1の額縁部5に有る図示しないプリント配線に接続している。
The
上記第2ケース21のLED基板1の周縁部に対応する箇所には、図1,3〜5に示すように、LED基板1のダイシング時に生じるバリを収容可能な溝22を設けている。この溝22にバリを収容することによって、LED基板1を第2ケース21に面接触させて密着させるようにして、LED基板1のソリや、第2ケース21とLED基板1との間に隙間が生じることを防止して、LED基板1の放熱性をよくしている。
As shown in FIGS. 1, 3 to 5,
一方、上記LED基板1の貫通穴12の周りの表面には、軸直角平面に対して30°以下のテーパ面14を形成し、このテーパ面14で、LED3から側方に出射された光を前方に反射して集光するようにしている。このテーパ面14には、反射率を高くするため、銀、アルミニュウム、高分子材料、樹脂等の反射率の高い膜を蒸着、メッキ、塗布等で設けてもよく、あるいは、テーパ面14を研磨等で鏡面にしてもよい。
On the other hand, the surface around the through
上記第1ケース11と第2ケース21とは、対角位置に配置したプラスネジ31とマイナスネジ32で固定して、一体化している。
The
図1〜3に示すように、上記第1ケース11および第2ケース21を、止め金具35で、対角位置で弾性的に挟んでいる。この止め金具35は、1つの上片36と2つの下片37とで、第1ケース11および第2ケース21を弾性的に挟み、基部38を図示しないヒートシンクや本体にネジ42で固定している。したがって、第1ケース11および第2ケース21が比較的脆いアルミナセラミックスからなっていても、第1ケース11および第2ケース21を止め金具35で弾性的に挟んで、基部38をヒートシンクや本体にネジ42で固定することによって、第1ケース11および第2ケース21の破損を防止して、保護できる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、図1,2および5において、41は取り付け用に使用できる貫通孔であり、図5において、45と46は第1ケース11および第2ケース21に設けた位置決め用の嵌合凸部と嵌合凹部である。
1, 2 and 5,
上記構成のLEDライト100によれば、略板状の第1ケース11の背面の凹部15に、LED基板1の額縁部5が収容されて、このLED基板1の額縁部5が第1ケース11と第2ケース21とで挟まれて押圧されており、この第1ケース11と第2ケース21は熱伝導率の高いアルミナセラミックスからなる、
したがって、LED基板1がCOBタイプのLED基板のように高出力のLED基板であっても、第1ケース11を介しての前面側への放熱と、第1ケース11および第2ケース21を介しての背面側への放熱とを効果的に行うことができて、LED3,LED基板1ひいてはLEDライト100の耐久性を向上できる。
According to the
Therefore, even if the
また、この第1実施形態では、第1ケース11の凹部15にLED基板1の額縁部5を収容しているから、LED基板1の位置決めを容易にできる。
Moreover, in this 1st Embodiment, since the
さらに、上記第2ケース21を削除して、凹部15にLED基板1の額縁部5を収容した状態の第1ケース11を直接ヒートシンク等に簡単に取り付けることも可能である。したがって、この第1実施形態のLED基板1の保持装置10は汎用性が高い。
Further, the
また、この第1実施形態のLED基板1の保持装置10は、第1ケース11および第2ケース21をアルミナセラミックスで形成しているから、放熱性、耐放電性、耐電圧、耐防水性、耐絶縁性、耐紫外線、耐経年変化、耐薬品性、耐熱性に優れており、かつ、生産性、製造コストの点でも有利である。
Moreover, since the holding |
また、この第1実施形態では、LED基板1の周縁部に対応する第2ケース21の箇所に設けられた溝22に、LED基板1のダイシング時に生じるバリが収容されることによって、LED基板1が第2ケース21に面接触して密着するので、LED基板1のソリや、第2ケース21とLED基板1との間に隙間が生じるのを防止できる。
Moreover, in this 1st Embodiment, the burr | flash which arises at the time of dicing of the
したがって、LED基板1の放熱性をよくして、耐久性を向上できる。また、LED基板1の背面を、放熱グリースを用いなくても、第2ケース21に密着させることができるから、放熱グリースの塗布工程の削減が可能で、組立工数を低減して、製造コストを低減することができる。
Therefore, the heat dissipation of the
この第1実施形態では、第1ケース11の背面にLED基板1の額縁部5を収容する凹部15を設けているが、この凹部15を設けなくてもよい。図示しないが、この状態で、第1ケースと第2ケースとでLED基板を挟んでもよく、あるいは、第2ケースを除去して、第1ケースとヒートシンク等とでLED基板を挟むようにしてもよい。
In the first embodiment, the
このように、第2ケースを削除して、第1ケースのみでも使用できるから、この保持装置は汎用性が高い。 Thus, since the second case can be deleted and only the first case can be used, this holding device is highly versatile.
また、図示しないが、貫通穴を有する第1ケースの背面に、LED基板1の額縁部5を収容する凹部を設けないで、第1ケースの背面に、LED基板1の額縁部5に対向する押圧部としての平坦部を設け、第2ケースにLED基板1を収容する凹部を設けてもよい。
Moreover, although not shown in figure, the recessed part which accommodates the
(第2実施形態)
図6,7および8は、第2実施形態のLEDライト200の動作を説明する斜視図である。図6〜8において、図1〜5に示す第1実施形態のLEDライト100の構成部と同一または類似の構成部については、図1〜5の構成部と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。
(Second Embodiment)
6, 7 and 8 are perspective views for explaining the operation of the
この第2実施形態のLEDライト200は、LED3を有するLED基板1と、LED基板1の保持装置70とを備える。
The
上記LED基板1の保持装置70は、略円環状の板材からなる第1ケース11と、この第1ケース11と略同径の略円板状の第2ケース21とを備え、第1ケース11と第2ケース21の周辺部において、第1ケース11と第2ケース21とを回転軸の一例としての鳩目ピン51で回転可能に連結している。
The holding
図6において、61は第1ケース11と第2ケース21とを挟んで固定するためのクリップであり、図7において、22は第2ケース21に設けられたLED基板1のバリを収容するための溝である。また、図8において、1は第1ケース11の凹部15(図2および3を参照)に収容されたLED基板1の背面を示す。
In FIG. 6, 61 is a clip for fixing the
上記構成のLEDライト200において、図7および8に示すように、第1ケース11と第2ケース21とを鳩目ピン51を中心として相対回転させて、第1ケース11と第2ケース21とをずらした状態で、第1ケース11の凹部15にLED基板1を収容して装着する。
In the
そして、再び、第1ケース11と第2ケース21とを鳩目ピン51を中心として相対回転させて、図6に示すように、第1ケース11と第2ケース21とを重ね合わせると、簡単に、LED基板1を第1ケース11と第2ケース21とで挟むことができる。
Then, when the
したがって、この第2実施形態によれば、LEDライト200の組立工数を低減することができる。
Therefore, according to this 2nd Embodiment, the assembly man-hour of the
上記第2実施形態では、回転軸の一例として鳩目ピン51を用いたが、回転軸として穴に緩く嵌合するリベット等を用いてもよい。
In the second embodiment, the
(第3実施形態)
図9および10は、第3実施形態のLEDライト300を示す斜視図である。図9および10において、図1〜8に示す第1および第2実施形態のLEDライト100,200の構成部と同一または類似の構成部については、図1〜8の構成部と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成部のみについて、以下に説明する。
(Third embodiment)
9 and 10 are perspective views showing the
図9および10に示すように、この第3実施形態のLED基板1の保持装置80は、第1ケース81の構成のみが第1、第2実施形態と異なる。この第1ケース81は、アルミナセラミックスから形成された略円環形状であり、鳩目ピン51によって、第1および第2ケース81,21の周辺部において、第1および第2ケース81,21を回転軸の一例としての鳩目ピン51で回転自在に連結している。そして、第2実施形態と同様に、第1および第2ケース81,21を、鳩目ピン51を中心にして相対回転させて、第1ケース81と第2ケース21との間に、LED基板1を挟んで、LEDライト300の組立工数を低減できるようにしている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the holding
また、上記第1ケース81には、外周からU字形状の切欠き82,82を設け、この切欠き82,82に露出する第2ケース21をヒートシンク等にネジ83,83で固定している。
Further, the
このネジ83,83の頭は、第1ケース81が第2ケース21に対して回転しようとすると、第1ケース81の切欠き82,82の周壁に係止して、第1ケース81が第2ケース21に対して回転するのを防止する役目をする。
When the
上記第1〜第3実施形態では、第1および第2ケース11,81,21をアルミナセラミックスで形成したが、アルミナセラミックスにカーボンや炭素繊維を混入して、さらに、放熱効果を向上するようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the first and
また、上記第1〜第3実施形態では、第1および第2ケース11,81,21をアルミナセラミックスで形成したが、アルミナセラミックスに代えて、ステアタイト、アルミニュウム、銅、ジルコニュウム、耐熱型でカーボン等を混入した合成樹脂等で形成してもよい。
In the first to third embodiments, the first and
第1〜第3実施形態では、COBタイプのLED基板1を用いたが、SMT(表面実装:Surface Mount Technology)タイプのLED基板を用いてもよい。
In the first to third embodiments, the COB
第1〜第3実施形態で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、削除あるいは選択してもよいのは、勿論である。 Of course, the constituent elements described in the first to third embodiments may be combined as appropriate, and may be deleted or selected.
1 LED基板
3 LED
5 額縁部
10,70,80 保持装置
11,81 第1ケース
12 貫通穴
15 凹部
17 電源配線
18 配線用溝
21 第2ケース
22 溝
51 鳩目ピン
100,200,300 LEDライト
1
5
Claims (5)
上記第1ケースの押圧部は、上記発光ダイオード基板の額縁部を収容する凹部であることを特徴とする発光ダイオード基板の保持装置。 The light-emitting diode substrate holding device according to claim 1,
The holding device for a light emitting diode substrate, wherein the pressing portion of the first case is a recess for accommodating a frame portion of the light emitting diode substrate.
上記発光ダイオード基板の背面を第1ケースに向けて押圧する熱伝導率の高い材料からなる略板状の第2ケースを備え、
上記発光ダイオード基板を第1ケースと第2ケースで挟んでいることを特徴とする発光ダイオード基板の保持装置。 In the holding device of the light emitting diode substrate according to claim 1 or 2,
A substantially plate-like second case made of a material having high thermal conductivity that presses the back surface of the light-emitting diode substrate toward the first case;
A light emitting diode substrate holding device, wherein the light emitting diode substrate is sandwiched between a first case and a second case.
上記第1ケースと第2ケースの周辺部において、第1ケースと第2ケースを回転可能に連結する回転軸を有することを特徴とする発光ダイオード基板の保持装置。 In the holding device of the light emitting diode substrate according to claim 3,
A light emitting diode substrate holding device, comprising: a rotating shaft that rotatably connects the first case and the second case at a periphery of the first case and the second case.
上記第2ケースは、上記発光ダイオード基板のバリを収容可能な溝を有することを特徴とする発光ダイオード基板の保持装置。 In the holding device of the light emitting diode substrate according to claim 3 or 4,
The light emitting diode substrate holding device, wherein the second case has a groove capable of accommodating a burr of the light emitting diode substrate.
Priority Applications (1)
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