安装用基板、发光装置以及灯的制作方法

专利名称：安装用基板、发光装置以及灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装半导体发光元件的安装用基板、使用了半导体发光元件的发光装置、以及具备发光装置的灯。
背景技术：
近年来，LED (Light Emitting Diode :发光二极管)等半导体发光元件因为高效率以及长寿命，所以期待其作为各种灯的新的光源，以LED为光源的LED灯的研究开发正在进展。作为这种LED灯，有直管形的LED灯(直管形LED灯)以及灯泡形的LED灯(灯泡形LED灯)。另外，在任一种灯中都使用在基板上安装多个LED而构成的LED模块(发光模块)。已知LED的光输出随着其温度上升而降低，并且寿命变短。为此，例如，为了提高LED模块的散热性，有时使用施行了绝缘体膜后的金属基板作为LED模块的基板。在此情况下，需要确保基板上的电极等导电构件与该绝缘体膜下的金属之间的绝缘耐压性。因此，在包括金属基板的LED模块中，也公开了用于提高绝缘耐压性的技术(例如，参照专利文献I)。专利文献I所述的技术是，通过在金属制的基材的上表面整个区域上形成多层绝缘层，并在其上配置配线图案和发光元件，由此想要确保规定的绝缘耐压性。现有技术文献(专 利文献)专利文献1:日本特开2010-135749号公报

发明内容
发明所要解决的课题然而，根据上述以往的技术，为了提高绝缘耐压性，在金属制的基材上形成多层绝缘体膜，因此散热性必然降低。因此，作为LED模块的基板，采用陶瓷基板或者玻璃基板等，并且，该基板的背面侦U，也存在安装有发挥作为散热体的作用的金属体的LED模块。在此情况下，基板以绝缘材料构成，所以不产生基板上的导电构件与基板之间的绝缘耐压的问题，并且，金属体与基板接触，由此确保一定的散热性。然而，在此情况下，在基板上的导电构件与存在于基板背面侧的金属体之间产生过大的电位差时，有可能产生电流在绝缘物即基板的表面上流动的方式的放电即沿面放电。例如，有时由于静电在该LED模块上产生这种过大的电位差。为了防止这种沿面放电的产生，例如，采用将基板的尺寸(安装面的纵向宽度以及横向宽度)增大等对策。即，将LED以及电极等要素的周围的区域拓宽等对策。由此，能够延长导电构件与金属体之间的沿面距离，其结果是，沿面放电得以抑制。
然而，将基板的尺寸增大例如妨碍LED灯小型化而且也成为使基板的对各种LED灯的采用可能性降低的要因，难以说是较为理想的对策。本发明的目的在于，考虑上述以往的课题，提供能够有效地抑制沿面放电的安装用基板、发光装置以及灯。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明一方式所涉及的安装用基板具有安装半导体发光元件的安装面，装配金属体，所述安装用基板包括导电构件，配置于所述安装面，与所述半导体发光元件电连接；装配部，装配所述金属体；以及放电抑制部，是设置于所述导电构件与所述装配部之间的放电抑制部，具有相对于所述安装用基板的表面倾斜的面，从而使所述导电构件与所述装配部之间的沿面距离与没有所述放电抑制部时相比有所增加。根据该结构，在导电构件与装配部之间，配置具有相对于安装用基板的表面倾斜的面的放电抑制部。其结果是，导电构件与装配部之间的沿面距离变得比没有放电抑制部时长。由此，在导电构件与金属体之间的沿面放电得以抑制。另外，通过金属体来确保散热性，因此能够利用陶瓷等绝缘材料作为基板的原材料。为此，无需像以金属为基材的基板那样形成绝缘膜。即，根据本方式的安装用基板，能够使沿面放电的抑制和散热性降低的抑制并存。这样，根据本方式的安装用基板，能够有效地抑制沿面放电。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，也可以。即，放电抑制部能够通过从安装用基板的表面突出的形状的壁部来实现。另外，可以是 ，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述壁部具有使从所述半导体发光元件发出的光透射的透光性。根据该结构，从半导体发光元件向壁部的方向行进的光透射壁部，并向外部放出。为此，能够通过在发光装置中使用该安装用基板来提供光的取出效率较高的发光装置。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述壁部配置于所述导电构件与所述安装面的端缘之间，自所述安装面起的所述壁部的高度比自所述安装面起的所述半导体发光元件的高度低。根据该结构，从半导体发光元件发出的光中的、由壁部遮蔽的光的量得以抑制。为此，能够通过在发光装置中使用该安装用基板来提供光的取出效率较高的发光装置。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述壁部由在所述安装用基板的表面所附加的所述绝缘材料构成。根据该结构，在没有壁部的状态的安装用基板即基板主体上，以后附的方式设置壁部。在此情况下，能够使用例如相同大小以及形状的多个基板主体来高效率地生产耐电压性能互不相同的种类的安装用基板。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述放电抑制部是从所述安装用基板的表面起凹陷状地设置的槽部。S卩，放电抑制部能够通过从安装用基板的表面凹陷的形状的槽部来实现。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述安装面包括包含安装所述半导体发光元件的区域和配置有所述导电构件的区域的第一区域；以及所述第一区域外侧的第二区域，所述放电抑制部配置于所述第二区域。根据该结构，当在该安装用基板上安装半导体发光元件并且装配了金属体时，例如，从导电构件以及半导体发光元件等构成要素的配置区域即第一区域到金属体之间的沿面距离增加。为此，例如，配置于第一区域的多个构成要素与金属体之间的沿面放电得以抑制。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述放电抑制部以包围所述第一区域的方式配置。根据该结构，从配置于第一区域的导电构件以及半导体发光元件等构成要素观察，在各种方向配置放电抑制部。为此，对在这些构成要素与金属体之间的沿面放电的抑制效果进一步提闻。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述放电抑制部包含以包围所述导电构件的方式配置的第一放电抑制部、以及以包围所述半导体发光元件的方式配置的第二放电抑制部。
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根据该结构，导电构件以及半导体发光元件分别由放电抑制部独立地包围。由此，对在导电构件与金属体之间的沿面放电的抑制效果进一步提高。另外，例如，安装有多个半导体发光元件时，这些半导体发光元件之间的沿面放电也得以抑制。另外，可以是，在本发明一方式所涉及的安装用基板中，所述安装面能够安装两个以上的所述半导体发光元件，所述放电抑制部包含以在两个所述半导体发光元件之间横穿的方式配置的横断部。根据该结构，在两个半导体发光元件之间的位置设置横断部。由此，导电构件与金属体之间的沿面放电得以抑制，并且，在该两个半导体发光元件之间的沿面放电得以抑制。另外，本发明一方式所涉及的发光装置包括上述任一方式所涉及的安装用基板、以及安装于所述安装用基板的半导体发光元件。根据该结构，实现了能够有效地抑制沿面放电的发光装置。另外，本发明一方式所涉及的灯包括上述的发光装置；以及装配有所述发光装置的所述金属体。根据该结构，实现了能够有效地抑制沿面放电的灯。另外，可以是，本发明一方式所涉及的灯还包括外壳构件，具有透光性，覆盖所述发光装置，封入有包含氦的气体。根据该结构，能够提高在发光装置产生的热量向灯外方的散热性。发明的效果根据本发明，能够实现能够有效地抑制沿面放电的安装用基板、发光装置以及灯。


图1是本发明的实施方式I中的发光装置的外观立体图。图2是实施方式I中的发光装置的俯视图。图3是表示图2中的A-A剖面的概要的剖视图。图4是表示实施方式I的发光装置中的壁部与沿面距离的增加量的关系的概念图。
图5A是表不用于确认实施方式I中的壁部对沿面放电的抑制效果的耐电压试验的概要的图。图5B是表示图5A所示的耐电压试验的结果例的图。图6是表示实施方式I的发光装置中的槽部与沿面距离的增加量的关系的概念图。图7是表示实施方式I中的壁部的其他配置图案的第I例的图。图8是表示实施方式I中的壁部的其他配置图案的第2例的图。图9是表示实施方式I中的壁部的其他配置图案的第3例的图。图10是表示实施方式I中的壁部的其他配置图案的第4例的图。图1lA是表示实施方式I中的放电抑制部的其他配置图案的第5例的图。图1lB是表示实施方式I中的放电抑制部的其他配置图案的第6例的图。

图12A是表示配置有壁部和槽部的基板的剖面的一例的图。图12B是表示壁部以及槽部各自的剖面形状的各种例的图。图13A是实施方式I的变形例中的发光装置的俯视图。图13B是表示图13A中的B-B剖面的概要的剖视图。图14是本发明的实施方式2中的灯的外观图。图15是表示图14中的C-C剖面的剖视图。图16是实施方式2中的灯的分解立体图。
具体实施例方式以下，边参照附图边对本发明的实施方式所涉及的安装用基板、发光装置以及灯进行说明。此外，各图是示意图，未必是严密地图示。另外，在以下说明的实施方式I以及2中，分别示出了本发明的较为理想的一具体例。各实施方式中示出的数值、形状、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一例，不是限定本发明的意图。本发明由权利要求书限定。因此，以下的各实施方式中的构成要素中的、未记载于独立权利要求的构成要素不是达成本发明的课题必须的，但作为构成更为理想的方式的要素来说明。(实施方式I)首先，用图1 图4对本发明的实施方式I中的发光装置的概略构成进行说明。图1是本发明的实施方式I中的发光装置I的外观立体图，图2是实施方式I中的发光装置I的俯视图，图3是表示图2中的A-A剖面的概要的剖视图。如图1以及图2所示，本发明的实施方式I中的发光装置I是放射规定的照明光的LED模块，包括基板10、安装于基板10的LED20。基板10是具有安装半导体发光元件的安装面并装配金属体的安装用基板的一例。基板10在本实施方式中是含有氧化铝的陶瓷基板。基板10包括电极15、装配部11以及放电抑制部12。此外，在图1 图4中示出了包括放电抑制部12的一方式即壁部12a的基板10。LED20是半导体发光元件的一例，在本实施方式中，是表面安装(SMD =SurfaceMount Device)式的 LED。
SMD式的LED20包括具有腔(凹部)的树脂制的封装、安装于腔内的LED芯片、以及以将LED芯片密封的方式封入于腔内的突光体含有树脂。作为该LED芯片，例如使用发出蓝色光的蓝色发光LED芯片(以下，称为“蓝色LED芯片”。)。例如使用由InGaN类的材料构成的、中心波长为440nm 470nm的氮化镓类的半导体发光兀件。另外，作为密封LED芯片的荧光体含有树脂，为了从LED20获得白色光，而使用将YAG (钇铝石榴石)类的黄色荧光体粒子分散于硅酮树脂的荧光体含有树脂。S卩，黄色荧光体粒子受蓝色LED芯片的蓝色光的激发而放出黄色光，因此由于激发出的黄色光和蓝色LED芯片的蓝色光而从LED20放出白色光。此外，多个LED20通过在基板10的安装面上图案形成的配线18与两个电极15电连接，并经由电极15对各LED20供给电力。此外，在图1以及图2中，配线18的图案以虚线表示。另外，图1以及图2所示的配线18的图案是一例，如果能够供给LED20各自所需的电力，可以采用任意的配线18的图案。如图1所示，装配部11上装配金属体105。在本实施方式中，发光装置I以基板10的下部埋入于金属体105的凹部105a的方式装配于金属体105。为此，基板10的下部的、埋入于凹部105a的部分作为装配部11来对待。此外，装配部11的位置以及形状不限定于特定的位置以及形状。例如上表面为平面的金属体105的该上表面与基板10的背面(安装面相反侧的面)接合时，基板10的该背面作为装配部11来对待。 另外，金属体105作为用于将发光装置I装配于灯的构件发挥功能，并且也作为高效率地进行发光装置I的散热的散热体发挥功能。关于包括发光装置I的灯，将在实施方式2中说明。壁部12a位于与LED20电连接的导电构件(电极15、配线18以及将配线18和LED20连接的端子(未图示)等)与装配部11之间，从基板10的表面突出状地设置。此外，如图3所示，本实施方式中的壁部12a具有从基板10的表面起垂直(包含大致垂直，以下相同)地延伸的壁面。即，壁部12a具有相对于基板10的表面倾斜90度(含大致90度，以下相同)的面。另外，所谓“基板10的表面”，不仅包含基板10的安装面以及其背面侧的面，还包含在安装面与背面侧的面之间存在的四个侧面。在本实施方式中，壁部12a在安装面上配置于包含电极15等导电构件和多个LED20的第一区域13a外侧的第二区域13b。更具体而言，壁部12a以包围第一区域13a的方式配置成三层。此外，在图2中，第一区域13a与第二区域13b的边界以点划线表示。另外，壁部12a以绝缘材料构成。在本实施方式中，壁部12a以包含陶瓷的玻璃构成，具有使从LED20发出的光透射的透光性。另外，如图3所示，从安装面起的壁部12a的高度比从安装面起的LED20的高度低。具体而言，壁部12a的高度是例如30μπι 50μπι左右，LED20的从安装面起的高度是例如520 μ m左右。具有这种特征的壁部12a通过将包含例如玻璃等无机材料网版印刷在安装面上而图案形成。即，在本实施方式，壁部12a与基板10主体是不同构件，以后附的方式形成于基板10主体。这样，本实施方式的发光装置I包括的基板10除了包括LED20以及电极15等承担发光功能的要素以外，还包括从基板10的表面突出状地设置的壁部12a。由此，能够抑制电极15等导电构件与金属体105之间的沿面放电。图4是表示实施方式I的发光装置I中的壁部12a与沿面距离的增加量的关系的概念图。如图4所示，例如设想电极15与图4中的基板10的左侧的端缘之间的距离为La，并且从该端缘起到装配部11为止的距离为Lb的情况。在此情况下，如果不存在壁部12a，则从电极15起到装配部11为止的沿面距离是La+Lb。即，当设为发光装置I上装配有金属体105时，从电极15起金属体105为止的沿面距离为La+Lb。另一方面，当设定为壁部12a的高度是h并且壁部12a是η层(η为I以上的整数)时，从电极15起装配部11为止的沿面距离Lc用以下的(式I)表示。Lc=La+Lb+2nh(式 I)S卩，通过在基板10上设置壁部12a，能够使设为发光装置I装配有金属体105时的、该金属体105与电极15等导电构件之间的沿面距离与没有壁部12a时相比增加2nh。S卩，如本实施方式这样，n=3时，沿面距离增加6h。例如，在图3中，设想La+Lb为2mm，h=30ym的情况。在此情况下，三层壁部12a引起的沿面距离的增加量是180 μ m(=0. 18mm)，相对于La+Lb能够增加相当于9%距离。这样，由于壁部12a的存在而使沿面距离增加，从而能够抑制沿面放电。举出耐电压试验的结果例来说明壁部12a对沿面放电的抑制效果。图5A是表不用于确认实施方式I中的壁部12a对沿面放电的抑制效果的耐电压试验的概要的图。如图5A所示，准备内置发光装置I以及金属体105的灯泡形的灯，并以铝箔将灯的外部壳体包裹。此外，该外部壳体具有导电性，并且与金属体105接触。另外，在灯座部，用电线使中心电极与周围的电极短接，并在该电线与该铝箔之间施加规定的电压。由此，金属体105与电极15等导电构件之间被施加该规定的电压。使这种耐电压试验持续I分钟，当在该试验中没有O. 5mA以上的漏电流时，设为试验合格。另外，改变壁部12a的数目以及基板10的材料等条件进行同样的试验的结果是，获得图5B所示的值。图5B是表示图5A所示的耐电压试验的结果例的图。如图5B所示，与实施方式I同样地，当将壁部12a设置为三层并以氧化铝作为材料的基板10时，耐电压值为4. 4kV。S卩，意味着,在基板10上的导电构件与金属体105的电位差达到4. 4kV的时间点，首次测量到O. 5mA以上的电流。另外，使基板10的材料同样为氧化铝并将壁部12a设为两层时的耐电压值为3. 8kV。
另一方面，使基板10的材料同样为氧化铝并且不包括壁部12a时的耐电压值为2. OkV，使基板10的材料为导电性材料即铝(有绝缘包覆)并且不包括壁部12a时的耐电压值为1. lkV。这样，可知，基板10包括壁部12a时至少与基板10不包括壁部12a时相比，其沿面放电得以抑制。另外，也知道，至少通过增加壁部12a的数目来提高对沿面放电的抑制效
果O此外，在本试验中，通过增加壁部12a的数目使沿面距离增加，由此，提高对沿面放电的抑制效果。然而，如上述(式I)所示，η层壁部12a带来的沿面距离的增加量是2nh，因此不改变壁部12a的数目而增大壁部12a的高度h也可以增加沿面距离。另外，本实施方式的放电抑制部12也能够以与壁部12a不同的方式设置于基板
10。例如，从基板10的表面凹陷状地设置的槽部也可以作为放电抑制部12而包括于基板10。图6是表示实施方式I的发光装置I中的槽部12b与沿面距离的增加量的关系的概念图。在图6中，若不存在槽部12b，则从电极15起装配部11为止的沿面距离是La+Lb。即，采用发光装置I装配有金属体105时的、从电极15起金属体105为止的沿面距离为La+Lb。另一方面，设想如图6所不那样设定为形成槽部12b的内表面相对于基板10的表面倾斜90度，该内表面的Z轴方向的长度(B卩，槽部12b的深度)是h'，并且，槽部12b为η层(η是I以上的整数)的情况。在此情况下，从电极15起装配部11为止的沿面距离Lc用以下的(式2)表示。

Lc=La+Lb+2nh'(式 2)S卩，通过在基板10上设置槽部12b，能够使设为发光装置I装配有金属体105时的、该金属体105与电极15等导电构件之间的沿面距离与没有槽部12b时相比增加2nh'。例如，设想与图2所示的壁部12a同样地、在电极15等导电构件的周围配置有三层槽部12b的情况。在此情况下,在图6中，若La+Lb为2mm, h=30 μ m,则三层槽部12b带来的沿面距离的增加量是180μπι (=0. 18mm)。即，增加与相对于La+Lb为9%相当的距离。这样，通过在基板10上设置槽部12b，由此能够与上述的设置壁部12a的情况同样地，获得沿面放电的抑制效果。此外，放电抑制部12 (本实施方式中的壁部12a以及槽部12b)的配置图案不限定于特定的图案。例如，本实施方式中的壁部12a如图2所示，以无间隙地包围电极15以及LED20
的周围的方式，并且设置三层。然而，这种放电抑制部12的配置图案是一例，在基板10中，除此之外还能够采用各种放电抑制部12的配置图案。另外，在任一情况下，都发挥对沿面放电的抑制效果。以下，用图7 图1IB，对放电抑制部12的配置图案的其他例进行说明。即，图7 图1lB分别是能够应用于壁部12a以及槽部12b各自当中的配置图案的例子。图7是表示实施方式I中的放电抑制部12的其他配置图案的第I例的图。
此外，分别在图7 图1lB中，为了明确地辨认放电抑制部12的配置图案，放电抑制部12以带点的区域表示。可以如图7所示那样、在基板10上仅设置一个放电抑制部12。S卩，放电抑制部12无需在电极15等导电构件与装配部11之间存在多个，只要在电极15等导电构件与装配部11之间设置至少一个放电抑制部12即可。即使在此情况下，通过如上所述那样增大壁部12a的高度或者增大槽部12b的深度，也能够增加沿面距离，因此能够制作出满足所要求的耐电压性的基板10。图8是表示实施方式I中的放电抑制部12的其他配置图案的第2例的图。也可以如图8所示那样、基板10包括分别独立的多个放电抑制部12。例如，在通过放电抑制部12将电极15以及多个LED20—起包围时，可以通过如图8所示的独立的多个放电抑制部12包围电极15以及多个LED20。换言之，也可以通过由分割出的多个部分构成的放电抑制部1 2来包围电极15以及多个LED20。并且，如图8所示，放电抑制部12重叠的数目可以按场所而不同。例如，设为没有放电抑制部12时，也可以仅在到装配部11为止的沿面距离最短的导电构件即电极15与装配部11之间设置两层放电抑制部12，而在其以外的地方设置一个放电抑制部12。这样，可以在认为容易发生沿面放电的地方设置多个放电抑制部12，而在其以外的地方具备更少的放电抑制部12。此外，例如，也可以在认为难以发生沿面放电的地方不具备放电抑制部12。这样，根据是否是容易发生沿面放电的地方来决定放电抑制部12的配置图案，由此抑制沿面放电，并且防止结果成为徒劳的放电抑制部12的形成。图9是表示实施方式I中的放电抑制部12的其他配置图案的第3例的图。如图9所示，基板10除了包括以包围第一区域13a的方式配置的四个放电抑制部12以外，还包括以横穿多个LED20中的至少两个LED20之间的方式配置的放电抑制部12。此外，以横穿两个LED20之间的方式配置的放电抑制部12是横断部的一例。通过这样，电极15与金属体105之间的沿面放电得以抑制，并且，在该两个LED20之间的沿面放电也得以抑制。图10是表示实施方式1中的放电抑制部12的其他配置图案的第4例的图。也可以如图10所示那样、基板10包括以分别包围电极15的方式配置的放电抑制部12和以分别包围LED20的方式配置的放电抑制部12。此外，以分别包围电极15的方式配置的放电抑制部12是第一放电抑制部的一例，以分别包围LED20的方式配置的放电抑制部12是第二放电抑制部的一例。这样，通过以不同的放电抑制部12包围电极15以及LED20，由此对在电极15与金属体105之间的沿面放电的抑制效果进一步提高。另外，多个LED20之间中的沿面放电也得以抑制。以上，在图7 图10中，示出了放电抑制部12的各种配置图案及俯视时以直线构成的各种配置图案。然而，放电抑制部12的配置图案也可以是俯视时的一部分或者全部以曲线构成。图1lA是表示实施方式I中的放电抑制部12的其他配置图案的第5例的图。例如，也可以如图1lA所示那样、放电抑制部12以在俯视时成为圆形的方式配置于基板10。即使在此情况下，电极15等导电构件与金属体105之间的沿面距离也增加，因此对沿面放电的抑制效果提高。另外，这样，通过在放电抑制部12的配置图案的至少一部分采用曲线，由此能够实现例如与在基板10配置的电极15等要素的位置相对应的、放电抑制部12的配置图案的灵活的设计。图1lB是表示实施方式I中的放电抑制部12的其他配置图案的第6例的图。例如，设想为了将发光装置I装配于金属体105等其他构件而在基板10上设置装配孔50的情况。在此情况下，例如离装配孔50最近的导电构件与金属体105的沿面距离变得比没有装配孔50时短。然而，在此情况下，通过如图1lB所示那样将放电抑制部12设置于该导电构件与装配孔50之间，由此能够防止装配孔50的存在对沿面放电的抑制效果的降低。另外，通过如图1lA所示那样，以避开基板10的角的部分的方式配置放电抑制部12，由此也能够如图1lB所示那样、能够在基板10的角的部分设置装配孔50等其他要素。此外，图7 图1lB分别所示的、放电抑制部12的各种配置图案即使在壁部12a以及槽部12b中的任一个都能够适用。并且，也可以是壁部12a和槽部12b混合并配置于基板10。图12A是表示配置有壁部12a和槽部12b的基板10的剖面的一例的图。如图12A所示，即使在壁部12a和槽部12b混合并配置于基板10的情况下，壁部12a以及槽部12b分别对沿面距离的增加的效果无影响。即，通过在基板10上设置壁部12a以及槽部12b，对基板10中的沿 面放电的抑制效果提高。另外，例如，形成有槽部12b的多个基板10上分别形成需要的数目的壁部12a，由此能够高效率地生产耐电压性能互不相同的多个种类的基板10。另外，在本实施方式中，壁部12a以及槽部12b分别例如如图4以及图6所示那样作为整体，相对于基板10的表面垂直地形成。S卩，在本实施方式中，放电抑制部12具有相对于基板10的表面倾斜90度的面。然而，放电抑制部12也可以不具有相对基板10的表面倾斜90度的面。图12B是表示壁部12a以及槽部12b各自的剖面形状的各种例子的图。更具体而言，图12B是表示通过具有相对于基板10的表面倾斜(90度以外的角度)的面来增加沿面距离的壁部12a以及槽部12b的多个例的图。如图12B的(a)以及(b)所示，壁部12a的剖面形状可以是梯形，也可以仅由曲线构成。即，壁部12a的剖面形状也可以是矩形以外的形状。另外，如图12B的(C)所示，壁部12a可以作为整体不是相对于基板10的表面垂直而是斜着倾斜地配置。另外，对于槽部12b而言，也是同样地，如图12B的(d)以及(e)所示，剖面形状可以是梯形，也可以仅以曲线构成。另外，也可以如图12B的(f)所示，以在倾斜的方向上从基板10的表面削出槽部12b的方式设置。此外，壁部12a以及槽部12b的、与长度方向(图12B中的Y轴方向)垂直的剖面形状不限定于图12B所示的各种形状，也可以是T字状等其他的形状。S卩，放电抑制部12也可以具有相对于基板10的表面倾斜的面。在此情况下，无论该面与基板10的表面之间的角度如何，放电抑制部12都能够将夹着放电抑制部12存在的导电构件与金属体105之间的沿面距离与没有放电抑制部12时相比有所增加。这样，作为放电抑制部12 (壁部12a以及槽部12b)的剖面形状，能够采用各种形状。另外，放电抑制部12无需在俯视时为长形状。放电抑制部12例如也可以是从基板10突出的半球状的构造物。另外，放电抑制部12也可以是不贯穿基板的孔。无论哪种情况，经由该放电抑制部12的沿面距离比没有该放电抑制部12时增加。如以上说明所示，本实施方式中的发光装置I在电极15等导电构件与装配部11之间的位置上，包括具有相对于基板10的表面倾斜的面的放电抑制部12。由此，能够增加该导电构件与装配于装配部11的金属体105之间的沿面距离。其结果是，在该导电构件与金属体105之间的沿面放电得以抑制。另外，由于通过金属体105来确保散热性，因此即使在利用陶瓷等绝缘材料作为基板10的原材料时，也能够抑制温度上升引起的LED20的发光效率的降低。另外，当利用陶瓷等的绝缘材料作为基板10的原材料时，无需像以金属为基材的基板那样形成绝缘膜。即，基板10能够使沿面放电的抑制与散热性降低的抑制并存。另外，壁部12a以后附的方式设置于基板10的主体。因此，例如，能够事先制作多个相同大小以及形状的基板10的主体，边对壁部12a的高度以及配置图案进行各种改变边在基板10形成壁部12a。另外，槽部12b也同样地，能够相对于基板10的主体以后附的方式设置。由此，能够高效率地生产耐电压性能互不相同的多个种类的基板10。

此外，在本实施方式中，LED20是SMD式的LED，包括封装、LED芯片、以及密封LED芯片的荧光体含有树脂。然而，LED20也可以是LED芯片本身。S卩，发光装置I可以是COB式(Chip On Board)的发光模块。S卩，采用发光装置I作为光源的半导体发光元件不限定于特定的方式，只要是能够安装于基板10的安装面的半导体发光元件即可。例如，也可以利用发出蓝色光的裸芯片作为LED20，并通过透光性的芯片结合件(芯片焊接件)芯片焊接基板10上。另外，在此情况下，如上所述，通过用将YAG类的黄色荧光体粒子分散于硅酮树脂的荧光体含有树脂密封各LED20，由此能够经由荧光体含有树脂从各个LED20放出白色光。另外，在本实施方式中，设壁部12a以包含陶瓷的玻璃构成。然而，壁部12a只要以绝缘材料构成即可，例如，也可以通过树脂构成壁部12a。另外，壁部12a具有透光性，但例如，在从发光装置I向侧方放出的光不被重视时，壁部12a也可以不具有透光性。另外，壁部12a也可以不相对于基板10的主体以后附的方式设置，例如也可以通过树脂的注射成型一体成形出壁部12a和基板10主体。另外，基板10也可以是包括氧化铝的陶瓷基板以外的种类的基板。基板10例如也可以是由玻璃或者树脂等的陶瓷以外的绝缘材料构成的基板。另外，发光装置I具备的LED20的个数以及配置位置也不限定于特定的个数以及配置位置。另外，基板10的形状以及尺寸也不限定于特定的形状以及尺寸。S卩，基板10中的放电抑制部12对沿面放电的抑制效果不依赖于LED20的个数以及配置位置以及基板10的形状以及尺寸而得以发挥。例如，也可以在构成基板10的表面的一部分的侧面上设置有放电抑制部12。例如可以在图3中，在基板10的左侧的侧面即装配部11以外的位置从该侧面突出状地设置壁部12a。另外，也可以在同位置从该侧面凹陷状地设置槽部12b。即使在该位置存在放电抑制部12时，也能够增加安装面上的导电构件与金属体105之间的沿面距离，作为其结果，该导电构件与金属体105之间的沿面放电得以抑制。另外，在基板10装配的金属体105也可以不具有作为散热体的功能。例如当发光装置I中的温度上升对LED20的发光效率不造成影响时，金属体105例如也可以仅具有作为用于保持发光装置I的构件的功能，而不具有作为散热体的功能。(实施方式I的变形例)作为实施方式I的变形例，对长形状的发光装置进行说明。图13A是实施方式I的变形例中的发光装置2的俯视图，图13B是表示图13A中的B-B剖面的剖视图。

图13A以及图13B所示的发光装置2例如是作为光源装入于直管形LED灯的发光模块的一例。发光装置2包括长形状的基板IOa和直线状地排列的多个LED20。另外，基板IOa的两端部分别配置有电极15，各LED20通过未图示的配线与双方的电极15电连接。基板IOa是安装用基板的另一个例子，是含有例如氧化铝的陶瓷基板。另外，基板IOa与实施方式I中的基板10同样地,具有装配金属体的装配部11a。基板IOa还包括壁部12a。壁部12a位于电极15等导电构件与装配部Ila之间，从基板IOa的表面突出状地设置。具体而言，基板IOa中的壁部12a配置于安装面，并且，以包围多个LED20以及电极15等导电构件的方式配置。这样，即使是长状的基板10a，也能够通过在电极15等即导电构件与装配部Ila之间配置壁部12a，来增加导电构件与在装配部Ila装配的金属体之间的沿面距离。其结果是，能够抑制在该导电构件与该金属体之间的沿面放电。另外，即使在基板IOa上替换壁部12a或者在壁部12a的基础上还配置槽部12b时，基板IOa中的沿面放电也得以抑制。另外，基板IOa中的壁部12a以及槽部12b的配置图案不限于图13A所示的图案，能够采用各种配置图案。例如，也可以采用图2以及图7 图1lB所示的配置图案中的任一种。(实施方式2)以下，基于实施方式2对实施方式I中的发光装置I在灯中的应用例进行说明。具体而言，用图14 图16对将实施方式I中的发光装置I应用于灯泡形灯中的例子进行说明。图14是本发明的实施方式2中的灯100的外观图，图15是表示图14中的C-C剖面的剖视图，图16是实施方式2中的灯100的分解立体图。该灯100是灯泡形LED灯，通过灯罩101、灯座102、在灯罩101以及灯座102之间配置的外部壳体103来构成灯外部设备。灯罩101是外壳构件的一例，是用于将从发光装置I放出的光向灯外部放射的球状的透光性罩。发光装置I由该灯罩101覆盖。另外，灯罩101为了使从发光装置I放出的光扩散而实施磨玻璃处理等光扩散处理。该灯罩101的开口侧呈缩小的(絞。亡)形状，灯罩101的开口端部与金属体105的上表面抵接而配置。此外，金属体105在灯100中，除了具有作为用于装配光源即发光装置I的构件的功能以外，还具有促进发光装置I的散热的功能。灯罩101通过具有耐热性的硅酮类粘接剂与外部壳体103固定粘结。此外，灯罩101的形状不限于球状，也可以是半球、旋转椭圆体或者偏球体。另外，在本实施方式，灯罩101的材质为玻璃件,但灯罩101的材质不限于玻璃件,也可以用合成树脂等成形出灯罩101。灯座102是用于通过两接点接受交流电力的受电部。通过灯座102接受到的电力经由导线(未图示)向电路基板172的电力输入部输入。另外，灯座102是金属制的有底筒体，在其底部具有被绝缘材包围的中心电极。在本实施方式，灯座102是E型。外部壳体103是收纳内部壳体106的筒体，经由金属体105与发光装置I热结合。该外部壳体103在构造上，是上下方向上具有两个开口的金属制的筒型散热体的筐体，具有构成灯罩101侧开口的第一开口端部103a和构成灯座102侧开口的第二开口端部103b。在本实施方式中，夕卜部壳体103以招合金材料构成。另外，夕卜部壳体103的表面被实施防蚀铝处理，提高热放射率。外部壳体103的第二开口端部103b与绝缘环180相接。发光装置I如在实施方式I中说明的那样、是包括基板10、多个LED20以及壁部12a的发光模块。另外，各个LED20例如是SMD式的LED，在蓝色LED芯片和包含黄色荧光体粒子荧光体含有树脂荧光体含有树脂的作用下，放出白色光。在发光装置I上，设置有与从在电路基板172形成的电力输出部延出的导线连接的两个连接器173a、173b。从这两个连接器173a、173b向发光装置I供给直流电力，由此LED20发光。金属体105是包括用于配置发光装置I的金属基板的托座(模块板)，通过例如铝拉模铸造而成形为圆盘状。该金属体105具有作为使从发光装置I发出的热量向外部壳体103传达的散热体的功能。金属体105安装于外部壳体103的第一开口端部103a,发光装置I的光源和外部壳体103热连接，金属体105的侧部与外部壳体103的上方内表面抵接。S卩，金属体105嵌入于外部壳体103的第一开口端部103a侧。另外,在金属体105上，形成有用于配置发光装置I的凹部105a。在本实施方式，凹部105a形成为与发光装置I的基板10同形状的矩形状。配置于凹部105a的发光装置1，由止动机构104夹持。此外，配置光源的金属体105和外部壳体103也可以不是不 同构件而是一体物。内部壳体106是收纳具有电路元件组171的点灯电路107的树脂制的筒体，包括与外部壳体103大致同形的倒圆锥台形的圆筒体即第一壳体部161、与灯座102大致同形的圆筒体即第二壳体部162。
该内部壳体106作为防止电路元件组171与金属制的外部壳体103相接触的电气绝缘壳体发挥功能，并且也作为将从电路元件组171产生的热量向灯座102传达并散热的热传达介质发挥功能。内部壳体106的第一壳体部161和第二壳体部162 —体性地注射成型。此外，作为内部壳体106的材料，例如使用含有15 40%的粒径为I 10 μ m的氧化铝的、热传导率为1. 5 (W / m · K)的聚对苯二甲酸丁酯(PBT)。内部壳体106的第一壳体部161具有向发光装置I侧(第二壳体部162的相反侧)开口的第一开口部161a。内部壳体106的第二壳体部162具有向灯座102侧(第一壳体部161侧的相反侧)开口的第二开口部162a。第二壳体部162的外周面以与灯座102的内周面接触的方式构成。在本实施方式中，第二壳体部162的外周面上形成有用于与灯座102螺合的螺合部162b，第二壳体部162通过螺合部162b与灯座102接触。由此，从电路元件组171产生的热量从内部壳体106向灯座102传达，并向外部散热。第一壳体部161的金属体105侧的第一开口部161a装配有树脂帽163。内部壳体106的金属体105侧由树脂帽16·3密封。树脂帽163是大致圆板形状，在内表面侧的外周端部，形成有向内部壳体106的厚度方向突出的环状的突出部163a。在突出部163a的内周面，形成有用于卡止电路基板172的多个卡爪(未图不)。突出部163a以能够嵌入于内部壳体106的第一壳体部161的第一开口部161a的端部的方式构成。该树脂帽163能够用与内部壳体106相同的材料成形。另外，在树脂帽163上，形成有用于穿过对发光装置I供电的导线的贯通孔163b。点灯电路107具有构成用于使发光装置I的LED20发光的电路(电源电路)的电路元件组171、安装电路元件组171的各电路元件的电路基板172。电路元件组171以用于根据通过灯座102接受到的电力来生成用于使光源(发光装置I)发光的电力的多个电路元件构成。电路元件组171将以灯座102接受到的交流电力变换为直流电力，并经由连接器173a、173b对发光装置I的LED20供给直流电力。在该电路元件组171中包含电解电容器(立式电容器)即第一容量元件171a、陶瓷电容器(横式电容器)即第二容量元件171b、电阻元件171c、由线圈构成的电压变换元件171d、IPD (智能功率器件)的集成电路即半导体元件171e。电路基板172是圆盘状的印刷线路板，一个面上安装有电路元件组171。该电路基板172如上所述那样，通过树脂帽163的卡爪保持于树脂帽163。绝缘环180是由灯座102的开口端部和外部壳体103的第二开口端部103b夹持的环状构造物，包括将灯座102和外部壳体103电气绝缘的树脂。在如以上所述构成的本实施方式中的灯100中，发光装置I产生的热量经由金属体105以及外部壳体103向外界放出。由此，温度上升引起的LED20的发光效率的降低得以抑制。另外，如在实施方式I中说明的那样，发光装置I的基板10上设置有壁部12a，由此，基板10的安装面上的电极15等导电构件与金属体105之间的沿面放电得以抑制。
此外，实施方式2中的灯100是包括实施方式I中的发光装置I的灯泡形灯的一例，也可以采用图14 图16各自所示的构造以外的构造。另外，也可以如实施方式I的变形例中说明的那样、例如，在直管形灯中包括长形状的发光装置2。另外，例如，通过使发光装置2的整体形状与环形灯中的环形状相应地形成为弯曲状，由此能够实现不勉强地将该发光装置2设置成该环形灯。并且，灯中作为光源而采用的发光装置I或者2中的、壁部12a的高度以及配置图案不限定于特定的高度以及配置图案。例如，只要根据该灯要求的耐电压性，决定壁部12a的恰当的高度以及配置图案即可。另外，作为灯中作为光源而采用的发光装置I或者2所包括的放电抑制部12，可以代替壁部12a或者在壁部12a的基础上还采用槽部12b。这样，发光装置I以及2不限定于特定种类的灯，能够作为光源使用于各种灯中。另外，在采用发光装置I或者2作为光源的灯中，灯罩或者直管玻璃等的外壳构件中例如可以封入氦。在此，氦即使在气体中，热传导率也比较高，所以在发光装置I或者2 (LED20)产生的热量高效率地向外壳构件内中的包含氦的气体中传导以及辐射。并且，例如以玻璃形成的外壳构件的热传导率比氦的热传导率高，所以在发光装置I或者2 (LED20)产生的热量经由包含氦的气体向与该气体相接的外壳构件高效率地传导。其结果是，在发光装置I或者2 (LED20)产生的热量从外壳构件向该灯的外部散热。在此，氦与大气 相比，平均自由行程大，因此混合了氦作为发光装置I或者2的环境气体时，与环境气体仅为大气时相比较，包括发光装置I或者2的灯中的、绝缘涉及的耐电压值变小。具体而言，包括发光装置I或者2的灯中的、绝缘涉及的耐电压值为V，设环境气体的平均自由行程为μ，设基板10 (IOa)中的导电构件与金属体105之间的沿面距离为L时，以下的(式3)成立。V L / μ(式 3)这样，耐电压值V与环境气体的平均自由行程μ的倒数成比例。因此，除了通过放电抑制部12增加沿面距离L以外，还缩小环境气体的平均自由行程μ，由此能够进一步提闻耐电压性。为此，如上所述作为环境气体混合了氦时，为了谋求耐电压性的改善，作为发光装置I或者2的环境气体，考虑将比氦的平均自由行程小的气体混合。例如氮与氦相比较，在同温、同压下，平均自由行程较小。因此，具备发光装置I或者2的灯的外壳构件中封入包含氦和氮的气体。由此，在该灯中，谋求氦的散热效果的提高，并且谋求氮的耐电压性的改善。以上，基于实施方式I以及2对本发明的发光装置以及灯进行了说明。然而，本发明并不限定于这些说明内容。只要不脱离本发明的主旨，能够在上述实施方式I以及2中的任一方式中实施本领域技术人员想到的各种变形后的方式或者将上述说明的多个构成要素组合而构成的方式也包含于本发明的范围内。例如，在发光装置I以及2中，作为LED20采用蓝色LED芯片，并且，作为从蓝色光向白色光的波长变换材采用黄色荧光体粒子。然而，LED20和荧光体粒子的组合不限定于该组合。例如，发光装置I以及2可以在放出蓝色光的蓝色LED芯片和受蓝色光激发而放出绿色光的绿色荧光体粒子以及放出红色光的红色荧光体粒子的作用下放出白色光。另外例如，发光装置I以及2可以在放出比蓝色光短波长的紫外光的紫外LED芯片和主要受紫外光激发而放出蓝色光、红色光以及绿色光的蓝色荧光体粒子、绿色荧光体粒子以及红色荧光体粒子的作用下放出白色光。另外，例示LED作为发光装置I及2所包括的半导体发光元件。然而，发光装置I及2所包括的半导体发光元件也可以是半导体激光器或者有机EL (Electro Luminescence 电致发光)。产业上的可利用性

本发明作为用于安装LED等半导体发光元件的安装用基板、包括半导体发光元件的发光装置以及包括该发光装置的灯等，能够广泛利用。符号说明1、2发光装置10、IOa 基板IlUla 装配部12放电抑制部12a 壁部12b 槽部13a 第一区域13b 第二区域15 电极18 配线20LED50装配孔100 灯101 灯罩102 灯座103外部壳体103a第一开口端部103b第二开口端部104止动机构105金属体105a 凹部106内部壳体107点灯电路161第一壳体部161a 第一开口部
162第二壳体部162a 第二开口部162b 螺合部163树脂帽163a 突出部163b 贯通孔171电路元件组171a第一容量元件171b第二容量元件171c电阻元件171d电压变换元件

17Ie半导体元件172电路基板173a、173b 连接器180绝缘环
权利要求
1.一种安装用基板，具有安装半导体发光元件的安装面，装配金属体，所述安装用基板，包括导电构件，配置于所述安装面，与所述半导体发光元件电连接；装配部，装配所述金属体；以及放电抑制部，是设置于所述导电构件与所述装配部之间的放电抑制部，具有相对于所述安装用基板的表面倾斜的面，从而使所述导电构件与所述装配部之间的沿面距离与没有所述放电抑制部时相比有所增加。
2.如权利要求1所述的安装用基板，所述放电抑制部是从所述安装用基板的表面起突出状地设置并以绝缘材料构成的壁部。
3.如权利要求2所述的安装用基板，所述壁部具有使从所述半导体发光元件发出的光透射的透光性。
4.如权利要求2或者3所述的安装用基板，所述壁部配置于所述导电构件与所述安装面的端缘之间，自所述安装面起的所述壁部的高度比自所述安装面起的所述半导体发光元件的高度低。
5.如权利要求2 4中任一项所述的安装用基板，所述壁部由在所述安装用基板的表面所附加的所述绝缘材料构成。
6.如权利要求1所述的安装用基板，所述放电抑制部是从所述安装用基板的表面起凹陷状地设置的槽部。
7.如权利要求1 6中任一项所述的安装用基板，所述安装面由包含安装所述半导体发光元件的区域和配置有所述导电构件的区域的第一区域、以及所述第一区域外侧的第二区域构成，所述放电抑制部配置于所述第二区域。
8.如权利要求7所述的安装用基板，所述放电抑制部以包围所述第一区域的方式配置。
9.如权利要求1 6中任一项所述的安装用基板，所述放电抑制部包含以包围所述导电构件的方式配置的第一放电抑制部、以及以包围所述半导体发光元件的方式配置的第二放电抑制部。
10.如权利要求1 6中任一项所述的安装用基板，所述安装面能够安装两个以上的所述半导体发光元件，所述放电抑制部包含以在两个所述半导体发光元件之间横穿的方式配置的横断部。
11.一种发光装置，包括权利要求1 10中任一项所述的安装用基板，所述安装用基板包含安装于所述安装用基板的半导体发光元件。
12.—种灯，包括权利要求11所述的发光装置；以及装配有所述发光装置的所述金属体。
13.如权利要求12所述的灯，还包括外壳构件，具有透光性，是覆盖所述发光装置的外壳构件，封入有包含氦的气体。
全文摘要
一种具有安装LED(20)的安装面的基板(10)，包括配置于安装面，与LED(20)电连接的电极(15)以及配线(18)等的导电构件、装配有金属体(105)的装配部(11)、以及设置于导电构件与装配部(11)之间的放电抑制部(12)即通过具有相对于基板(10)表面倾斜的面来使导电构件与装配部(11)之间的沿面距离与没有放电抑制部(12)时相比有所增加的放电抑制部(12)。
文档编号H01L33/62GK103053038SQ20118003857
公开日2013年4月17日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年1月13日
发明者大村考志, 元家淳志, 真锅由雄 申请人:松下电器产业株式会社