发光二极管单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光二极管单元。具体而言，本发明涉及散热性和电绝缘性优异的发 光二极管单元。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为照明装置，使用了将耗电量少且寿命长的LED(发光二极管）作为光 源的LED单元。但是，在点亮LED单元时，LED基板中的发光部放热，使照明装置的发光效 率降低。因此，为了使LED基板中产生的热发散，提出了在安装LED基板的构件中使用导热 系数高的材料（例如参照专利文献1~3)。
[0003] 在专利文献1中，作为安装LED基板的基底单元，使用了由铝、铜、不锈钢等金属或 陶瓷等导热系数高的材料构成的构件。但是，在基底单元使用金属的情况下，需要LED基板 与基底单元之间确保电绝缘性。为此，在专利文献1中，在LED基板与基底单元之间配置了 具有导热性和电绝缘性的导热性片。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2012-182192号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2012-133964号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2012-199256号公报
【发明内容】
[0009] 此处，专利文献1的导热性片虽然具有电绝缘性，但为了确保充分的绝缘性，需要 具有规定厚度。但是，在增大导热性片的厚度时，导热性有可能降低。因此，希望进行改良 以兼顾电绝缘性和散热性。
[0010] 本发明是鉴于这种现有技术所具有的问题而进行的。并且，本发明的目的在于：提 供一种LED单元，其在确保对于LED基板的电绝缘性的同时，散热性也优异。
[0011] 本发明的方案的LED单元具备基底单元。另外，LED单元具备发光装置，该发光装 置具备安装基板和设置于安装基板上并具有led芯片的发光部，并且进而该发光装置配置 于基底单元的表面上。并且，基底单元由金属构件被具有电绝缘性的导热性树脂覆盖的成 型体构成，在发光装置与金属构件之间夹有导热性树脂。
【附图说明】
[0012] 图1是表示本发明的第一至第三实施方式的LED单元的分解立体图。
[0013] 图2是表示本发明的实施方式的LED单元的立体图。
[0014] 图3(a)表示第一至第三实施方式的LED单元的俯视图，图3(b)表示第一至第三 实施方式的LED单元的仰视图。
[0015] 图4是表示第一实施方式的LED单元的一个例子的剖视图。图4(a)是沿着图3 中的A-A'线的剖视图；图4(b)是沿着图3中的B-B'线的剖视图。
[0016] 图5是表示能够在本发明的实施方式的LED单元的基底单元和绝缘散热成型体中 使用的导热性树脂的结构的示意图。图5(a)是导热性树脂的示意图；图5(b)是导热性树 脂的局部放大图。
[0017] 图6是能够在基底单元和绝缘散热成型体中使用的导热性树脂的显微镜照片。
[0018] 图7是表示第二实施方式的LED单元的剖视图。图7(a)是沿着图3中的A-A'线 的剖视图；图7(b)是沿着图3中的B-B'线的剖视图。
[0019] 图8是表示第三实施方式的LED单元的剖视图。图8(a)是沿着图3中的A-A'线 的剖视图；图8(b)是沿着图3中的B-B'线的剖视图。
[0020] 图9是表示本发明的第四实施方式的LED单元的分解立体图。
[0021] 图10是表示第四实施方式的LED单元的一个例子的剖视图。图10(a)是沿着图 3中的A-A'线的剖视图；图10(b)是沿着图3中的B-B'线的剖视图。
[0022] 图11是表示第五实施方式的LED单元的散热体的剖视示意图。
[0023] 图12是表示第六实施方式的LED单元的散热体的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面，对本发明的实施方式的LED单元进行详细说明。此外，附图的尺寸比例为了 方便说明而进行了夸张，有时与实际比例不同。
[0025] [第一实施方式]
[0026] 〈LED单元的构成〉
[0027] 本实施方式的LED单元100具备基底单元1。进而，LED单元100具备发光装置3， 该发光装置3具有安装基板3b和设置于安装基板3b上并具有LED芯片的发光部3a，该发 光装置3配置于基底单元1的表面。并且，基底单元1由金属构件11被具有电绝缘性的导 热性树脂覆盖的成型体构成，在发光装置3与金属构件11之间夹有导热性树脂。
[0028] 如图1所示，本实施方式的LED单元100具备圆盘状的基底单元1和配置于基底单 元1的表面侧的发光装置3。在发光装置3中，在安装基板3b的一面侧设置有使用了 LED 芯片的发光部3a和用于向发光部3a供电的端子部3c。并且，安装基板3b的另一面与基底 单元1相对置地配置。
[0029] 另外，LED单元100具备支撑体2,其配置于发光装置3中的基底单元1侧的相反 侦牝在与基底单元1之间保持安装基板3b。进而，LED单元100具备盖20和盖压紧构件21， 它们配置于支撑体2中的基底单元1侧的相反侧，并安装于基底单元1。此处，支撑体2具 有用于将由发光装置3放射的光取出的窗孔2a。另外，盖20具有使由发光装置3放射的光 透过的功能。
[0030] LED单元100具备两个装配螺钉23d，其分别插入至设置于支撑体2的螺钉插入孔 2d，将支撑体2与基底单元1结合。进而，LED单元100具备与发光装置3的端子部3c分 别电连接的供电用电线4。
[0031] 发光装置3具备具有多个LED芯片的发光部3a和安装发光部3a的安装基板3b。 发光部3a具有多个LED芯片和覆盖这些LED芯片的密封部3d。作为LED芯片，例如可以使 用蓝色LED芯片。进而，密封部3d可以为下述构成：在透光性密封材料中混合有黄色荧光 体，该黄色荧光体被由蓝色LED芯片放射的蓝色光激发而放射黄色光。由此，利用发光装置 3能够得到白色光。
[0032] 安装基板3b例如使用金属基底印刷线路板形成。并且，安装基板3b的平面形状 为长方形，长度方向的尺寸被设定成小于圆形的基底单元1的外形尺寸。此外，在安装基板 3b形成有与发光部3a电连接的端子部3c。通过由焊锡构成的接合部，在各端子部3c电连 接有电线4。此处，一根电线4被连接至与发光部3a的正侧连接的端子部3c(图1中的左 侧的端子部3c)，另一根电线4被连接至与发光部3a的负侧连接的端子部3c (图1中的右 侧的端子部3c)。
[0033] 基底单元1在表面侧形成有圆形的凹处le，其用于收纳与发光装置3连接的各电 线4的一部分。另外，在该凹处le的内底面的中央设置有凸台部If。并且，凸台部If的前 端面lfa与安装基板3b的另一面相对置。
[0034] 凸台部If的平面形状形成为比发光装置3的安装基板3b更大的长方形。在LED 单元100中，凸台部If的中心位于基底单元1的中心，将凸台部If的中心与发光装置3的 中心对齐。即，LED单元100将发光装置3的光轴与沿基底单元1的厚度方向的中心线对 齐。
[0035] 在基底单元1中的凹处le的内底面，在凸台部If的宽度方向的两侧，分别设置有 一个圆柱状的凸起部lr。在各凸起部lr形成有嵌合装配螺钉23d的螺孔Id。
[0036] 在基底单元1的边缘部设置有插入安装螺钉的螺钉插入孔lb，该安装螺钉用于将 LED单元100安装至未图示的照明器具。在基底单元1设置有两个螺钉插入孔lb，其在基 底单元1的圆周方向隔开间距而设置。安装螺钉从基底单元1的表面侧被插入螺钉插入孔 lb〇
[0037] 在本实施方式中，从提高发光装置3与基底单元1之间的导热性的方面考虑，在安 装基板3b与凸台部If之间涂布有热界面材料（??Μ) 50。作为热界面材料，例如可以使用硅 酮系油脂、聚α-烯烃系油脂。另外，作为热界面材料，从散热性的方面考虑，更优选使用高 导热型。
[0038] 支撑体2具有上壁部2e，其用于在与凸台部If之间夹持并保持发光装置3的安装 基板3b。此外，支撑体2具有从上壁部2e的边缘起设置于基底单元1侧的周壁部2f。在 支撑体2中，上壁部2e被形成为圆板状，在上壁部2e的中央形成有用于使发光装置3的发 光部3a露出的窗孔2a。窗孔2a的内径设定为大于圆形的发光部3a的外径。
[0039] 在上壁部2e的边缘部，支撑体2在与各电线4对应的部位分别形成有孔2b。各孔 2b是为了防止与发光装置3的各端子部3c连接的电线4干涉上壁部2e而设置的。另外， 各孔2b按照与窗孔2a连通的方式形成。
[0040] 支撑体2设置了从上壁部2e中的与基底单元1的螺孔Id对应的部位向基底单元 1侧突出的凸起部2g(参照图4(b))。并且，插入装配螺钉23d的螺钉插入孔2d按照贯通 凸起部2g的方式形成。此外，各螺钉插入孔2d的开口形状为圆形。另外，关于螺钉插入孔 2d，与上壁部2e中的基底单元1侧相反的一侧的第1内径略大于装配螺钉23d的头部23da 的外径。另外，关于螺钉插入孔2d，在基底单元1侧处的第2内径小于装配螺钉23d的头部 23da的外径。
[0041] 在本实施方式的LED单元100中，在支撑体2的凸起部2g的螺钉插入孔2d达到 第2内径的部位，插入有基底单元1的凸起部lr的前端部。另外，对基底单元1来说，通过 与一个凸起部lr (图1和图4(b)中的右侧的凸起部lr)形成为一体的凸缘lhc，支撑体2 向基底单元1侧的压入量受到限制。
[0042] 另外，在基底单元1的边缘部设置有导出部lc，其用于将与发光装置3电连接的电 线4导出至LED单元100的外部。导出部lc是形成于基底单元1的边缘部的切口部，能够 改变将电线4导出至LED单元100的外部的方向。
[0043] 导出部lc在基底单元1的边缘部将基底单元1的表面、背面和侧面开放。但是， 在基底单元1的边缘部，在基底单元1的表面侧配置有盖压紧构件21。因此，LED单元100 能够使通过导出部lc将电线4导出至LED单元100的外部的方向在图2那样的沿基底单 元1的背面Is的方向与图3那样的与背面Is交叉的方向之间变化。
[0044] 在基底单元1的凹处le的内底面，设置有在导出部lc的附近将各电线4夹持于 与凹处le的内周面之间的凸缘lha。这两个凸缘lha通过设置于基底单元1的凹处le的 内底面的连结片lhe而连结。因此，通过在基底单元1中保持与发光装置3电连接的各电 线4,能够不追加其它部件而赋予电线4的张力停止功能。
[0045] 支撑体2从支撑体2的周壁部2f起设置了夹持部2c，从而在基底单元1的导出 部lc附近将电线4夹持于与基底单元1之间。因此，能够用支撑体2的夹持部2c和基底 单元1夹持与发光装置3电连接的各电线4。
[0046] 盖20由透光性材料形成。另外，盖20具有主体部20a，其在基底单元1侧被开口， 在基底单元1的外周端的内侧覆盖发光装置3等。进而，盖20具有从主体部20a的开口边 缘向外侧突出、用于将盖20安装至基底单元1的凸缘部20b。主体部20a具有形成为圆筒 状的筒状部20aa和堵住筒状部20aa中远离基底单元1的一端侧并形成为圆形的光射出部 20ab。并且，通过光射出部20ab，能够使来自发光装置3侧的光射出至外部。此外，主体部 20a按照筒状部20aa和光射出部20ab光滑地连续的方式形成。
[0047] 另外，在盖20中的支撑体2侧配置有环状的内盖40,其覆盖插入支撑体2的各螺 钉插入孔2d中的装配螺钉23d和由支撑体2的各孔2b露出的各电线4。内盖40由非透光 性材料形成，按照收纳于盖20的主体部20a的方式配置。
[0048] 盖20在凸缘部20b中的与基底单元1的对置面设置有圆环状的凸缘20e (参照图 4)。另外，在基底单元1的表面侧，在与盖20的凸缘20e对应的部位形成有能够收纳凸缘 20e的圆环状的槽部It。该槽部It与导出部lc连通。LED单元100将圆环状的槽部It的 宽度尺寸设定为大于圆环