JP4628876B2 - 発光素子実装用ホーロー基板、発光素子モジュール、照明装置、表示装置及び交通信号機 - Google Patents
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Description
リフローなどで電線を半田付けする場合でも、電線に耐熱性が要求されるため、部材が限定されてしまう問題がある。
また、図2(b−1)、(b−2)に示すように、差込型端子を使用するために連結部分を設けたことで、LEDモジュール7同士の間隔があいてしまうため、組合せ時にLEDを高密度に実装することができないという問題や、光点を一様に配置することが困難になるという問題があった。
また、発光素子実装面に発光素子駆動用の電極が設けられ、且つ基板裏面に前記電極と電気的に接続した導電パターンが設けられ、前記電極と、前記段付き部に設けられた導電パターンと、前記基板裏面に設けられた導電パターンとが、一つの基板内で、全て電気的に接続されていることが好ましい。
また、差込型端子を用いる必要がないため、基板の板厚が自由になり、多層化による複雑な回路構成が容易に実施できる。
また、差込型端子を用いた場合に必要であったモジュール同士の間隔を実質的に無くすことが可能となり、発光素子の実装密度を向上することができる。
また組合せ時の発光素子モジュール同士の相対位置が明確であるため、組合せ時においても容易に光点を均等に配置できるので、高品質の光源を提供することができる。
また、段付き部の高さと基板の板厚みを同等とすることで、複数の発光素子モジュールを組合せる際に、実装面の発光素子の高さを揃えることができ、平面状の大面積の発光体を構成することができる。
図3は、本発明の一実施形態を示す図であり、図3(a)は発光素子モジュール10の平面図、(b)は正面図である。本実施形態の発光素子モジュール10は、発光素子実装用ホーロー基板11の上面側に、複数の発光素子12を格子状に配置、実装した構成になっている。発光素子実装用ホーロー基板11の一辺には、折り曲げによってほぼ基板の厚み分だけ他部よりも下げられた段付き部13が設けられている。この段付き部13を除く発光素子実装用ホーロー基板11の本体部分は、正方形をなしている。
まず、コア金属作製用の低炭素鋼板などを用意し、これを適当な形状に切り出し、一辺に折り曲げ加工を施して、ほぼ基板の厚み分だけ他部よりも下げられた段付き部13を形成する。さらに、機械加工を施して、発光素子実装位置に反射カップ部を形成し、コア金属を作製する。
次に、前記コア金属を、ガラス粉末を適当な分散媒に分散させた液中に浸漬し、近傍に対向電極を配置し、コア金属と該対向電極間に電圧を印加し、ガラス粉末をコア金属の表面に電着させる。電着後、液中からコア金属を引き上げて乾燥し、加熱炉に入れて所定温度域で加熱し、コア金属の表面にガラス粉末を焼き付けて、薄く均一なホーロー層を形成することで、図3に示す発光素子実装用ホーロー基板11が得られる。
また、差込型端子を用いる必要がないため、基板の板厚が自由になり、多層化による複雑な回路構成が容易に実施できる。
また、差込型端子を用いた場合に必要であったモジュール同士の間隔を実質的に無くすことが可能となり、発光素子の実装密度を向上することができる。
また組合せ時のモジュール同士の相対位置が明確であるため、組合せ時においても容易に光点を均等に配置できるので、高品質の光源を提供することができる。
また、段付き部13の高さと発光素子実装用ホーロー基板11の板厚みを同等とすることで、複数の発光素子モジュール10を組合せる際に、実装面の発光素子12の高さを揃えることができ、平面状の大面積の発光体を構成することができる。
以下、実施例によって本発明の具体例を説明する。
図4(a),(b)に示した本発明に係る発光素子モジュール10Aを作製した。
本実施例の発光素子モジュール10Aは、前述した図3に示す発光素子モジュール10とほぼ同様の構成としている。
低炭素鋼を用いた平板上の一辺に、段付きの形状に折り曲げ加工を施した。また、この段付き部13には、シボ加工などにより突起14を4つ形成した。また段付き部13に対向する側の縁部には、4つの貫通穴15を穿設した。
次に、この発光素子実装用ホーロー基板11の発光素子実装面Y(以下、上面と言う場合がある。)に、発光素子を搭載可能な電極パターンを作製した。このとき段付き部13の上面と、貫通穴15を形成した側の裏面にも、同様に電極パターンを作製した。これらの基板上面、段付き部上面及び基板裏面の3つの電気配線パターンは、全て電気的に接続されている状態とした。
次に、発光素子12としてLEDチップを用い、この基板上にダイボンド・ワイヤボンドなどの方法で実装し、発光素子実装用ホーロー基板11Aと電気的に接続して発光素子モジュール10Aを得た。
また本実施例では、LEDチップをモジュール基板に直接チップオンボード方式で実装しているが、SMD型のLEDを実装してもかまわない。
図5(a),(b),(c)に示した本発明に係る発光素子モジュール10Bを作製した。
本実施例の発光素子モジュール10Bは、前述した図3に示す発光素子モジュール10とほぼ同様の構成としている。本実施形態の発光素子モジュール10Bは、前記発光素子モジュール10の段付き部13に加え、その隣り合う辺に第2の段付き部13を設け、縦横に多数の発光素子モジュール10Bを連結可能な構成としたことを特徴としている。この第2の段付き部13には、2つの突起14が設けられ、この第2の段付き部13と対向する辺には、突起14と対向する位置に貫通孔15が穿設されている。2つの段付き部13を除く発光素子実装用ホーロー基板11Aの本体部分は、正方形をなしている。
また、段付き部13にはシボ加工などにより突起14を2つずつ形成し、さらに段付き部13の対角辺の縁には、突起14のピッチと同じ位置に貫通穴15を穿設した。
その後、実施例1と同様に、ホーロー処理、電極回路のパターン作製を行い、発光素子実装用ホーロー基板11Bを得た。
その発光素子実装用ホーロー基板11Bの発光素子実装面Y上に、実施例1と同様に発光素子12としてLEDチップを実装し、発光素子モジュール10Bを得た。
なお、本実施例においては、縦横にモジュールを組合せているが、段付き部13の高さの公差が十分小さいため、組合せ時に特にモジュール同士で干渉などは発生しなかった。
図6(a),(b),(c)に示した本発明に係る発光素子モジュール10Cを作製した。
本実施例の発光素子モジュール10Cは、正六角形形状の本体と該本体の一辺置きに合計3箇所の段付き部13とを有する形状の六角形をなす発光素子実装用ホーロー基板11Cを用い、その発光素子実装面に多数の発光素子12を実装して構成されている。それぞれの段付き部13には、3つの突起14が設けられ、またそれぞれの段付き部13と対向する辺には、該突起14と対向する位置にそれぞれ貫通穴15が穿設されている。
その後、実施例1と同様に、ホーロー処理、電極回路パターン作製を行い、発光素子実装用ホーロー基板11Cを得た。
その発光素子実装用ホーロー基板11Cの発光素子実装面上に、発光素子12としてLEDチップを、図6(a)に示すように一列ずつ段違いに実装し、発光素子モジュール10Cを得た。
Claims (13)
- コア金属の表面にホーロー層が被覆されてなる発光素子実装用ホーロー基板であって、縁部の少なくとも一箇所以上に段付き部を有し、発光素子実装面に発光素子駆動用の電極が設けられ、且つ前記段付き部に前記電極と電気的に接続した導電パターンが設けられていることを特徴とする発光素子実装用ホーロー基板。
- 前記段付き部に少なくとも1つ以上の位置決め機構を有していることを特徴とする請求項1に記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 前記段付き部の位置決め機構が、貫通穴とそれに嵌合する突起との組合せを含むことを特徴とする請求項2に記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 前記段付き部の位置決め機構が、めねじと貫通穴との組合せを含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 前記段付き部の位置決め機構が、貫通穴同士の組合せを含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 前記段付き部の段の高さが、基板厚み±0.2mmの範囲内であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 複数の基板を連結可能な発光素子実装用ホーロー基板であって、前記段付き部を、別の基板の一部に重ね合わせて連結可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 発光素子実装面に発光素子駆動用の電極が設けられ、且つ基板裏面に前記電極と電気的に接続した導電パターンが設けられ、前記段付き部を前記別の基板の一部に重ね合わせて連結した際、前記段付き部に設けられた導電パターンと、前記基板裏面に設けられた導電パターンとを、電気的に接続できることを特徴とする請求項7に記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 発光素子実装面に発光素子駆動用の電極が設けられ、且つ基板裏面に前記電極と電気的に接続した導電パターンが設けられ、前記電極と、前記段付き部に設けられた導電パターンと、前記基板裏面に設けられた導電パターンとが、一つの基板内で、全て電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の発光素子実装用ホーロー基板。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の発光素子実装用ホーロー基板に発光素子が実装されてなることを特徴とする発光素子モジュール。
- 請求項10に記載の発光素子モジュールを有する照明装置。
- 請求項10に記載の発光素子モジュールを有する表示装置。
- 請求項10に記載の発光素子モジュールを有する交通信号機。
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