专利名称：Led光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED光源装置，具体涉及把利用含有荧光体的透光性树脂对LED芯片进行树脂密封的LED作为光源的LED光源装置。
背景技术：
以往，LED被用作照明用或显示用的光源、信息传递用的介质、传感器用的检测介质等。其中，特别是对用作光源的LED提出了用于实现高亮度的各种方法。
例如，用大电流来驱动LED就是实现高亮度的一种方法。但是，该情况下，由于因LED的自身发热造成的温度上升而使发光效率降低，所以不一定能够确保与电流的增加率成比例的亮度上升率。因此，在该方法中，如何抑制因LED的自身发热造成的温度上升成为实现高亮度的重要因素。
因此，提出以下结构的光源装置，该光源装置促进在利用大电流来驱动包括LED在内的半导体发光元件时的自身发热的散热，抑制温度上升，可以期望通过大电流驱动来实现高亮度。该光源装置如图3所示，在外侧夹着绝缘膜50设置有导电性套管(sleeve)51的散热块52的上端面上，隔着由静电保护用齐纳二极管(Zener diode)构成的辅助安装元件53设置有发蓝色光的半导体发光元件54，一个端部与辅助安装元件53连接的接合线55的另一个端部与导电性套管51连接。由此，散热块52与半导体发光元件54的p侧电极电导通而成为阳极，导电性套管51与半导体发光元件54的n侧电极电导通而成为阴极。并且，利用混入有荧光物质的树脂封装件56将包括散热块52的上端部在内的半导体发光元件54、接合线55和辅助安装元件53密封，由此实现抑制了因半导体发光元件的自身发热造成的发光效率降低的发白色光的光源装置(例如，参照专利文献1)。
这样构成的光源装置的情况下，由于将散热块52配置在半导体发光元件54的下方，所以半导体发光元件54亮灯时的自身发热通过散热块52释放到外部(大气中)，由于在半导体发光元件54与散热块52之间存在由热阻大的齐纳二极管构成的辅助安装元件53，所以难以确保半导体发光元件54与散热块52之间的良好的导热性，难以大幅抑制半导体发光元件54的温度上升。
因此，为了解决这种问题，提出了图4和图5所示结构的LED光源装置。图4是俯视图，图5是图4的A-A剖面图。该LED光源装置在散热器60上，隔着导热性良好的导热片61配置有在表面形成有供电图形62的供电电路基板63。在供电电路基板63上，隔着导热性粘接剂66配置有LED安装基板65，并且配置有外部供电连接器69、和两个LED连接连接器72，其中，所述LED安装基板65安装有利用含有荧光体的透光性树脂将LED芯片进行了树脂密封的LED64，而所述外部供电连接器69具有从一个侧面侧延伸出的外部供电引线67、和从对置的另一个侧面侧延伸出的触点端子68，所述两个LED连接连接器72具有贯通于对置的两个侧面之间而向两侧方向延伸的板簧状的触点端子70、71。
并且，形成于LED安装基板65上、与LED64的一对电极电连接的一对导体图形73，分别通过LED连接连接器72的触点端子70、71而与形成于供电电路基板63上的供电图形62连接。并且，所述供电图形62与外部供电连接器69的触点端子68连接，与外部供电引线67电导通。
当向外部供电引线67的两端施加电压时，从外部供电连接器69依次通过供电图形62、LED连接连接器72、LED安装基板65的导体图形73向LED电极供电，LED64亮灯。
另外，也提出图6和图7所示结构的LED光源装置。图6是俯视图，图7是图6的A-A剖面图。该LED光源装置在散热器80上，隔着导热性良好的导热片81配置有在表面形成有供电图形82的供电电路基板83。由安装有利用含有荧光体的透光性树脂将LED芯片进行了树脂密封的LED84的两面通孔基板构成的LED安装基板85，利用通过该LED安装基板85的通孔86而设置的供电焊盘87与所述供电电路基板83的供电图形82的焊锡88接合，而配置在供电电路基板83上，并且在供电电路基板83上配置有外部供电连接器91，所述外部供电连接器91具有从一个侧面侧延伸出的外部供电引线89、和从对置的另一个侧面侧延伸出的触点端子90。
并且，形成于LED安装基板85上、与LED84的一对电极电连接的一对导体图形92，分别通过焊锡88接合部与形成于供电电路基板83上的供电图形82连接。并且，所述供电图形82与外部供电连接器91的触点端子90连接，与外部供电引线89电导通。
当向外部供电引线89的两端施加电压时，从外部供电连接器91依次通过供电图形82、焊锡88、LED安装基板85的供电焊盘87、通孔86、导体图形92向LED电极供电，LED84亮灯。
日本特开2003-78174号公报可是，上述图4和图5所示结构的LED光源装置，悬空布线的触点端子70受到外部应力或振动、冲击将产生扭曲、翘曲，在接触部分发生浮起，而发生非接触状态，从而形成电断开状态，LED64有可能不亮灯。
并且，上述图6和图7所示结构的LED光源装置，例如对LED安装基板85使用陶瓷基板，对供电电路基板83使用铝基板，构成这些基板的部件的热膨胀系数不同的情况下，由于LED亮灯时的自身发热、和LED光源装置所处的周围环境温度的上升，通过焊锡88接合在供电电路基板83上的LED安装基板85破损，与上述相同，LED84有可能不亮灯。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种LED光源装置，该LED光源装置的LED的自身发热的散热性良好，而且确保了所导入的施加电压被可靠地导至LED的电极的通电路径。
为了解决上述问题，本发明之一的LED光源装置的特征在于，安装有LED的LED安装基板通过导热性粘接剂设置在散热器上，该LED具有LED芯片和以覆盖该LED芯片的方式将该LED芯片密封的密封树脂，利用与所述LED的电极电连接的所述LED安装基板的导体图形、和构成形成有供电图形的供电电路基板的所述供电图形的一部分的供电焊盘夹持着导电体，在施加压缩力的状态下进行支撑，所述供电图形与外部电源连接、向所述LED安装基板进行供电，所述导体图形与所述供电焊盘通过所述导电体而电导通。
并且，本发明之二的特征在于，在本发明之一中，在所述散热器中设有具有开口的凹部，所述LED安装基板通过所述导热性粘接剂设置在该凹部内底面上，设有比所述开口小的贯通窗的所述供电电路基板安装在所述散热器上。
并且，本发明之三的特征在于，在本发明之二中，所述供电电路基板通过螺钉被止动固定在所述散热器上。
并且，本发明之四的特征在于，在本发明之一～之三的任一发明中，所述密封树脂由含有至少一种荧光体的透光性树脂构成。
本发明的LED光源装置把利用含有荧光体的透光性树脂将LED芯片进行了树脂密封的LED作为光源，安装了所述LED、并且形成有与该LED的电极电连接的导体图形的LED安装基板，通过导热性粘接剂被设置在散热器上，利用所述导体图形、和构成形成有供电图形的供电电路基板的所述供电图形的一部分的供电焊盘夹持着导电体，在施加了压缩力的状态下进行支撑，所述供电图形与外部电源连接、向LED安装基板进行供电，所述导体图形与所述供电焊盘通过所述导电体而电导通。
结果，不像以往的LED发光装置那样需要齐纳二极管和供电用基板和导热片等。因此，从LED到散热器的热阻降低，能够将LED亮灯时产生的热良好地散发到外部，可以抑制因LED的自身发热造成的LED芯片的发光效率和荧光体的波长转换效率的降低，可以确保LED光源装置的高亮度。
另外，不需要像以往的LED发光装置那样，对LED安装基板与供电电路基板的电连接尝试基于触点端子的接触或基于焊锡的接合方法。因此，不会发生悬空布线的触点端子受到外部应力或振动、冲击而产生扭曲、翘曲，在接触部分发生浮起，形成非接触状态，从而形成电断开状态，使得LED不亮灯的不良情况。并且，即使分别利用热膨胀系数不同的部件构成LED安装基板和供电电路基板，LED安装基板也不会因LED亮灯时的自身发热、和LED光源装置所处的周围环境温度的上升而破损，可以实现高可靠性的LED光源装置。
图1是表示本发明的实施方式的俯视图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是表示现有例的剖面图。
图4是表示另一个现有例的俯视图。
图5是图4的A-A剖面图。
图6同样是表示另一个现有例的俯视图。
图7是图6的A-A剖面图。
标号说明1开口；2凹部；3散热器；4凹部内底面；5粘接剂；6LED；7LED安装基板；8导体图形；9电极；10接合部件；11上表面；12供电图形；13贯通窗；14供电电路基板；15供电焊盘；16导电体；17触点端子；18外部供电引线；19外部供电连接器；20通孔。
具体实施例方式
以下，参照图1和图2详细说明本发明的优选实施方式(对相同部分赋予相同标号)。另外，以下叙述的实施方式是本发明的优选的具体例，所以在技术上附加了各种优选的限定，但在以下说明中只要没有特别对本发明进行限定的描述，则本发明的范围不限于这些实施方式。
图1是本发明的LED光源装置的实施方式的俯视图，图2是图1的A-A剖面图。在设有具有开口1的凹部2的散热器3的凹部内底面4上，设置有通过导热性良好的粘接剂5安装了LED6的LED安装基板7。
LED6具有成为发光源的LED芯片，和以覆盖该LED芯片的方式进行密封的、含有波长转换部件即荧光体的透光性密封树脂。该情况时，LED6放出与从发光源(LED芯片)射出的光色调不同的光。
例如，在从LED芯片射出的光为蓝色光时，通过使用被蓝色光激励而将波长转换为作为蓝色的补色的黄色光的荧光体，借助从LED芯片射出的蓝色光的一部分激励荧光体而被波长转换的黄色光、与从LED芯片射出的蓝色光的一部分的加法混色，可以形成白色光。
同样，在从LED芯片射出的光为蓝色光时，通过使用混合了被蓝色光激励而将波长分别转换为绿色光和红色光的两种荧光体的物质，借助从LED芯片射出的蓝色光的一部分激励荧光体而被波长转换的绿色光和红色光、与从LED芯片射出的蓝色光的一部分的加法混色，可以形成白色光。
并且，在从LED芯片射出的光为紫外光时，通过使用混合了被紫外光激励而将波长分别转换为蓝色光、绿色光和红色光的三种荧光体的物质，借助从LED芯片射出的紫外光激励荧光体而被波长转换的蓝色光、绿色光和红色光的加法混色，也可以形成白色光。
另外，通过适当地组合从LED芯片射出的光的波长和荧光体的种类，可以形成除白色光以外的各种色调的光。
可是，LED芯片和荧光体具有发光效率和波长转换效率分别伴随温度上升而大幅度下降的特性，为了确保LED光源装置的高亮度，极力降低LED芯片亮灯时的自身发热的影响是重要因素。
在LED安装基板7通过粘接剂5固定于散热器3的凹部内底面4上的面的相反侧的表面上，形成有相互分离的一对导体图形8，上述结构的LED6在该LED6的一对电极9与导体图形8通过焊锡等接合部件10接合的状态下被安装。
在散热器3的上表面11上形成有两面通过通孔20电导通的供电图形12，而且由具有贯通窗13的两面通孔基板构成的供电电路基板14被螺钉固定。
供电电路基板14的贯通窗13位于散热器3的凹部2的开口1上方，而且被设定为比凹部2的开口1小，并且不会使从设于凹部2内的LED6放出的光成为使照射光的比率降低的大小。
构成形成于供电电路基板14的LED安装基板7侧的面上的供电图形12的一部分的供电焊盘15、与LED安装基板7的导体图形8，夹持着由焊锡、金等金属或导电性弹性体等弹性导电部件等构成的导电体16而成为电导通状态。即，通过将供电电路基板14用螺钉固定在散热器3上，使导电体16与被夹持的供电焊盘15和导体图形8压缩接触。
另外，在供电电路基板14的与散热器3接触的面的相反侧的面上，配置有从对置的一个面侧延伸的一对触点端子17、和外部供电连接器19，该外部供电连接器19具有从另一个面侧延伸出的一对外部供电引线18，这些外部供电引线18分别与该触点端子17电连接，用于导入来自外部的施加电压。
触点端子17利用板簧状的弹性部件构成，前端部与供电图形12抵接而被支撑着，实现两者的电导通。另外，触点端子17与供电图形12不限于抵接支撑，也可以通过焊锡接合来进行固定。
当通过外部供电引线18向上述结构的LED光源装置施加规定的电压时，依次经过触点端子17、供电电路基板14的供电图形12、通孔20、供电焊盘15、导电体16、LED安装基板7的导体图形8施加到LED的电极9，LED亮灯。
如以上说明的那样，本发明的LED光源装置在LED与散热器之间只存在LED安装基板和导热性良好的粘接剂，所以不像以往的LED发光装置那样需要齐纳二极管、供电电路基板或导热片等。因此，从LED到散热器的热阻降低，所以可以将LED亮灯时产生的热良好地散发到外部，可以抑制因LED的自身发热造成的LED芯片的发光效率和荧光体的波长转换效率的降低，可以确保LED光源装置的高亮度。
另外，通过利用LED安装基板和供电电路基板夹持着导电体的压缩接触，来实现安装了LED的LED安装基板与供电电路基板的电连接，不需要像以往那样尝试基于触点端子的接触或基于焊锡的接合方法。因此，不会发生悬空布线的触点端子受到外部应力或振动、冲击而产生扭曲、翘曲，在接触部分发生浮起而形成非接触状态，从而成为电断开状态，使得LED不亮灯的不良情况。并且，即使利用热膨胀系数不同的部件分别构成LED安装基板和供电电路基板，LED安装基板也不会因LED亮灯时的自身发热、或LED光源装置所处的周围环境温度的上升而破损，可以实现高可靠性的LED光源装置。
权利要求
1.一种LED光源装置，其特征在于，安装有LED的LED安装基板通过导热性粘接剂设置在散热器上，所述LED具有LED芯片和以覆盖该LED芯片的方式将该LED芯片密封的密封树脂，利用所述LED安装基板的与所述LED的电极电连接的导体图形、和构成形成有供电图形的供电电路基板的所述供电图形的一部分的供电焊盘夹持着导电体，在施加压缩力的状态下进行支撑，所述供电图形与外部电源连接、向所述LED安装基板进行供电，所述导体图形与所述供电焊盘通过所述导电体而电导通。
2.根据权利要求1所述的LED光源装置，其特征在于，在所述散热器中设有具有开口的凹部，所述LED安装基板通过所述导热性粘接剂设置在该凹部内底面上，设有比所述开口小的贯通窗的所述供电电路基板安装在所述散热器上。
3.根据权利要求2所述的LED光源装置，其特征在于，所述供电电路基板通过螺钉被止动固定在所述散热器上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的LED光源装置，其特征在于，所述密封树脂由含有至少一种荧光体的透光性树脂构成。
全文摘要
本发明提供一种LED光源装置，该LED光源装置的LED的自身发热的散热性良好，而且能确保所导入的施加电压被可靠地导至LED的电极上的通电路径。在设有具有开口(1)的凹部(2)的散热器(3)的凹部内底面(4)上，通过导热性良好的粘接剂(5)设置有安装了LED(6)的LED安装基板(7)。并且，在散热器的上表面(11)上形成有两面通过通孔(20)而电导通的供电图形(12)，而且通过固定由具有贯通窗(13)的两面通孔基板构成的供电电路基板(14)，由此利用在供电电路基板(14)的LED安装基板(7)侧的面上形成的构成供电图形(12)的一部分的供电焊盘(15)、和LED安装基板(7)的导体图形(8)夹持着导电体(16)，在施加压缩力的状态下进行支撑，供电焊盘(15)与导体图形(8)通过导电体(16)而电导通。
文档编号H01L23/34GK1979906SQ20061016339
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月4日 优先权日2005年12月8日
发明者平本靖司 申请人:斯坦雷电气株式会社