特許 5697924 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5697924

(24)【登録日】2015年2月20日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20150319BHJP

   F21V 29/00 20150101ALI20150319BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20150319BHJP

   F21S 2/00 20060101ALI20150319BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150319BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 400

   F21V29/00 111

   F21V19/00 150

   F21V19/00 170

   F21S2/00 375

   F21Y101:02

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2010-189484(P2010-189484)

(22)【出願日】2010年8月26日

(65)【公開番号】特開2012-49303(P2012-49303A)

(43)【公開日】2012年3月8日

【審査請求日】2013年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】松本 明浩

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 哲也

(72)【発明者】

【氏名】中川 智之

(72)【発明者】

【氏名】曽根 直樹

【審査官】 柿崎 拓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１３８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６２９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５８１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８０４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１６５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／４０

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｖ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体発光素子と、その上面に前記半導体発光素子が実装される実装基板と、を含む発光モジュールと、
前記発光モジュールの点灯を制御する制御ユニットと、
前記発光モジュールおよび前記制御ユニットを支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記発光モジュールの発光部が前記制御ユニットよりも前記発光部の主光軸方向に突出するよう前記発光モジュールを支持し、
前記支持部材は、前記制御ユニットを支持する第１支持部と、前記半導体発光素子周辺における部材の配置に対する自由度が高められるように前記第１支持部から突出して前記発光モジュールを支持する第２支持部と、を有し、
前記第１支持部と前記第２支持部とは別体に形成され、３Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する充填材を介して互いに固定されることを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記第２支持部は、前記実装基板よりも面積が大きくなるよう設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記第２支持部は、Ｃｕより熱膨張率の低い金属およびＣｕからなる複合材料により形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記制御ユニットは、少なくとも一部の周囲に樹脂が充填されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関し、特に光源および光源の点灯を制御する制御回路部の双方を備えた発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省エネルギーや高信頼性などへの要求から、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子の用途が例えば車両用前照灯などに急激に拡大している。ここで、ＬＥＤが実装されるサブマウント部材とリードパターンとがボンディングワイヤなどの導電性部材を介して接続されている発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−８７６６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発光素子の点灯制御や灯具などへの組付性向上の観点から、発光素子とその点灯を制御する制御回路部との双方を搭載した小型の発光装置の開発が求められるようになってきている。しかしながら、発光装置および制御回路部はともに熱を発するため、熱の回収は重要な課題となる。また、このような発光装置は様々な灯具に共通して用いられる可能性もあることから、様々な灯具への汎用性も求められる。

【0005】

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光素子およびその点灯を制御する点灯制御部の双方を有し且つこれらの熱を適切に回収するとともに、様々な灯具に搭載可能な発光装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の発光装置は、光源の点灯を制御する制御ユニットと、光源および制御ユニットを支持する支持部材と、を備える。支持部材は、光源の発光部が制御ユニットよりも発光部の主光軸方向に突出するよう光源を支持する。

【0007】

この態様によれば、光源の周辺において、例えばリフレクタなどの光学部材の配置の自由度を高めることができる。このため、発光装置を様々な灯具に用いることが可能となる。

【0008】

支持部材は、制御ユニットを支持する第１支持部と、第１支持部から突出して光源を支持する第２支持部と、を有してもよい。第１支持部と第２支持部とは同一部材により一体的に形成されていてもよい。

【0009】

この態様によれば、第１支持部と第２支持部とを固着させるために要する工数を削減することができる。このため、支持部材の製造工数を抑制することができる。

【0010】

支持部材は、制御ユニットを支持する第１支持部と、第１支持部から突出して光源を支持する第２支持部と、を有してもよい。第１支持部と第２支持部とは別体に形成され、３Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する充填材を介して互いに固定されてもよい。

【0011】

この態様によれば、例えば第１支持部を平板状に形成するなど、第１支持部および第２支持部の各々を簡素な形状とすることができる。このため、支持部材の加工を容易化することができ、またはダイキャストや鋳造のための型を削減することができる。また、このように熱伝導率の高い充填材を介することにより、第１支持部と第２支持部とを別体とすることによる熱回収の効率低下を抑制することができる。なお、「充填材」は、第１支持部材と第２支持部材とを互いに固着させる接着剤でもよく、また、ハンダ付けやろう付け材料などの接合材料であってもよい。

【0012】

制御ユニットは、少なくとも一部の周囲に樹脂が充填されてもよい。これにより、例えば外力などによる制御ユニット内の導通への影響を抑制することができる。このため、信頼性の高い発光装置を提供することができる。

【0013】

支持部材には、プリント回路が設けられ、制御ユニットは、支持部材上に実装される実装部品によって構成されてもよい。この態様によれば、支持部材と制御ユニットとを、制御回路基板として構成することができる。このため、制御回路基板と光源とを支持する基板を別途設ける場合に比べ、発光装置を小型化または低コスト化することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、発光素子およびその点灯を制御する点灯制御部の双方を有し且つこれらの熱を適切に回収するとともに、様々な灯具に搭載可能な発光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１の実施形態に係る発光装置の構成を示す斜視図である。

【図2】第１の実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図3】第１の実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。

【図4】（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの上面図であり、（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュールの正面図である。

【図5】第２の実施形態に係る発光モジュールの構成を示す図である。

【図6】第３の実施形態に係る発光装置の構成を示す図である。

【図7】第４の実施形態にかかる発光装置の構成を示す斜視図である。

【図8】（ａ）は、発光装置を灯具へ搭載した一例を示す図である。（ｂ）は、発光装置を灯具へ搭載した別の一例を示す図である。

【図9】第５の実施形態にかかる発光装置の構成を示す斜視図である。

【図10】発光装置を灯具へ搭載した一例を示す図である。

【図11】第６の実施形態にかかる発光装置の構成を示す斜視図である。

【図12】（ａ）は、第７の実施形態にかかる発光装置の構成を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＳ−Ｓ断面図である。

【図13】第８の実施形態にかかる発光装置の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

【0017】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る発光装置１０の構成を示す斜視図である。発光装置１０は、発光モジュール１２、放熱基板ユニット１３、ハウジング１６、制御回路部３０、およびコネクタ３２を有する。発光モジュール１２は光源として機能するものであり、複数の半導体発光素子２０と、実装基板２２とを有する。複数の半導体発光素子２０は、実装基板２２の上面に一列に並ぶよう配置されている。コネクタ３２は、樹脂によりハウジング１６に一体成形されている。なお、コネクタ３２は、接着や機械的締結によってハウジング１６に固着されてもよい。

【0018】

図２は、第１の実施形態に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。図２は、複数の半導体発光素子２０の発光面２０ａの中央の点Ｐを含み、且つ複数の半導体発光素子２０の並び方向と垂直な鉛直面Ｑによる発光装置１０の断面を、図１の視点Ａから見た状態を示している。

【0019】

放熱基板ユニット１３は、支持部材１４（第２支持部材）および放熱基板１５（第１支持部材）を有する。放熱基板１５は、板状に形成されている。支持部材１４はブロック状に形成されており、放熱基板１５の上面１５ａに固定されている。発光モジュール１２は、この支持部材１４の上面に固定されている。したがって放熱基板ユニット１３は、半導体発光素子２０を支持する支持部材として機能する。

【0020】

制御回路部３０は、光源である半導体発光素子２０の点灯を制御する制御ユニットとして機能する。制御回路部３０は、一枚の基板を有し、放熱基板１５の上面１５ａに取り付けられている。したがって放熱基板１５は、制御回路部３０を支持する支持部として機能する。このように制御回路部３０を一枚の基板に構成することで、制御回路部３０の高さを抑制することができる。なお、制御回路部３０が複数枚の基板を有していてもよい。

【0021】

支持部材１４と放熱基板１５とは別体に形成され、３Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する接着剤を介して互いに固定される。この接着剤は、支持部材１４と放熱基板１５の間に充填される充填材して機能する。なお、支持部材１４と放熱基板１５とはネジや圧入、かしめなどの機械的締結によって結合されてもよい。このとき支持部材１４と放熱基板１５との間に、３Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するシリコングリスなどの充填材が充填されてもよい。また、ハンダなどの金属接合材によって支持部材１４と放熱基板１５とが接合されてもよい。この場合も、金属接合材は支持部材１４と放熱基板１５の間に充填される充填材して機能する。こうして放熱基板１８は、各々が発する熱を回収するよう複数の半導体発光素子２０および制御回路部３０を支持する。

【0022】

これにより、発光装置１０のサイズを抑制しつつ半導体発光素子２０および制御回路部３０の双方から発せられる熱を効率的に回収することができる。さらに、半導体発光素子２０と制御回路部３０とが一つのユニット化されているため、これらが別々に構成されている場合に比べ、灯具への組付性を向上させることができる。

【0023】

例えば制御回路部３０が半導体発光素子２０の発光面２０ａよりも高さが高く構成されている場合であっても、制御回路部３０と半導体発光素子２０の間にリフレクタの下面を配置して灯具を構成することも可能である。しかしながら、例えば小型の灯具では、制御回路部３０の高さが高いとリフレクタなどの光学部材を適切に配置できなくなる可能性がある。

【0024】

このため、第１の実施形態に係る発光装置１０では、放熱基板ユニット１３は、半導体発光素子２０の発光部である発光面２０ａが制御回路部３０よりも発光面２０ａの主光軸方向に突出するよう発光モジュール１２を支持する。具体的には、放熱基板１５の上面１５ａを基準として、制御回路部３０の高さＨ２よりも半導体発光素子２０の発光面２０ａの高さＨ１の方が高くなるよう、支持部材１４は発光モジュール１２を上方に持ち上げて支持する。これにより、半導体発光素子２０周辺における部材の配置に対する自由度を高めることができ、様々な灯具にも発光装置１０を搭載することが可能となる。なお、第１の実施形態において「主光軸」とは、半導体発光素子２０の発光面２０ａからの光の強度が最も高い方向をいい、発光面２０ａが平面状の場合は発光面２０ａの鉛直上方となる。なお、放熱基板ユニット１３は、半導体発光素子２０を支持する実装基板２２の上面２２ａが制御回路部３０よりも発光面２０ａの主光軸方向に突出するよう発光モジュール１２を支持してもよい。これにより、半導体発光素子２０の側面も発光部として機能する場合においても、半導体発光素子２０周辺における部材の配置に対する自由度を高めることができる。

【0025】

なお、支持部材１４と放熱基板１５とは、同一部材により一体的に形成されていてもよい。この場合、支持部材１４は、放熱基板１５と同じアルミニウムなどの放熱性材料を用いて、例えばダイキャストなどによって一体的に形成される。これにより、支持部材１４と放熱基板１５とを固着させるための工数を削減することができる。

【0026】

図３は、第１の実施形態に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。図３は、点Ｐを含み、且つ複数の半導体発光素子２０の並び方向と平行な鉛直面Ｒによる発光装置１０の断面を、図１の視点Ｂから見た状態を示している。

【0027】

発光モジュール１２は、半導体発光素子２０、実装基板２２、およびメッキ層２４を有する。半導体発光素子２０の各々には、ＬＥＤが採用される。ＬＥＤは、青色ＬＥＤでもよく、紫外線ＬＥＤでもよく、また他の色の光を発光するＬＥＤであってもよい。半導体発光素子２０の各々は、１ｍｍ角の正方形状に形成される。なお、半導体発光素子２０の各々は、例えば０．３ｍｍ角など他のサイズの正方形に形成されてもよく、正方形以外の矩形に形成されてもよい。また、半導体発光素子２０として、ＬＥＤに代えて例えばレーザダイオードなど略点状に面発光する他の素子状の半導体発光素子が採用されてもよい。

【0028】

実装基板２２は、アルミナ、ＡｌＮ、またはＳｉの単一部材によって形成される。実装基板２２は板状に形成される。導電層であるメッキ層２４は、実装基板２２に半導体発光素子２０が実装されたとき半導体発光素子２０に導通するよう実装基板２２の表面上に設けられている。なお、メッキ層２４に代えて、導電性材料を上面２２ａの表面に蒸着させて導電層を形成してもよい。また、メッキ層２４に代えて、導電性材料によって形成された板状部材を折り曲げて実装基板２２の表面に固着させてもよい。

【0029】

実装基板２２の上面２２ａには、複数の半導体発光素子２０が直線状に並ぶよう実装される。このとき複数の半導体発光素子２０の各々は、主光軸方向、すなわち発光面２０ａに垂直な方向が上方向となるよう実装基板２２に実装される。第１の実施形態では、単一の実装基板２２に４つの半導体発光素子２０が実装されるが、実装数が４に限られないことは勿論であり、１または４以外の複数であってもよい。また、複数の半導体発光素子２０は、平面的に分散して配置されるよう実装基板２２に実装されてもよい。

【0030】

半導体発光素子２０の各々は、いわゆるフリップチップタイプのものが採用されている。半導体発光素子２０の各々は、Ａｕバンプ（図示せず）を介してメッキ層２４に接続され、実装基板２２に実装される。なお、半導体発光素子２０の各々はフリップチップタイプに限られず、例えば垂直チップタイプ、またはフェイスアップタイプのものが採用されてもよい。この場合、半導体発光素子２０は、素子上部から実装基板２２のメッキ層２４に導電性ワイヤなどの導電性部材によって接続される。

【0031】

このように、第１の実施形態では、いわゆるサブマウント基板を介することなく、半導体発光素子２０が実装基板２２に直接実装される。これにより、サブマウント基板と実装基板とを固着させる工程を削減することができる。

【0032】

支持部材１４は、実装基板２２を支持する。このように実装基板２２を支持部材１４に取り付けることによって、例えば半導体発光素子２０をＡｌＮなどによって形成されたサブマウント基板を介して、同じくＡｌＮなどによって形成された実装基板に取り付ける場合などに比べ、放熱性を向上させることができる。なお、支持部材１４は、実装基板２２よりも面積が大きくなるよう設けられている。これにより、一般的に高価な実装基板２２を小さくしつつ、放熱性の低下を抑制することができる。

【0033】

支持部材１４は、上面１４ａに、実装基板２２の上面２２ａの背向面である下面２２ｄが当接して固定されており、これにより実装基板２２を支持している。支持部材１４は、銅などの金属の中でも放熱性が比較的高い材料によって形成される。したがって、支持部材１４は放熱部材として機能する。

【0034】

第１の実施形態では、支持部材１４は、銅（Ｃｕ）によって形成される。なお、支持部材１４が銅合金によって形成されてもよい。実装基板２２は、熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料からなる接着剤によって支持部材１４に接合される。これにより、放熱性能を確保しながら長期における信頼性を向上させることができる。なお、支持部材１４と実装基板２２との間に、３Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するシリコングリスなどの充填材が充填されてもよい。

【0035】

支持部材１４は、Ｃｕより熱膨張率、すなわち線膨張係数の低い金属およびＣｕからなる複合材料により形成されてもよい。具体的には、支持部材１４は、ＣｕとＭｏとを積層させたクラッド材により形成されている。以下、このクラッド材を「ＣＭＣ（Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕ）」という。ＣＭＣは、Ｃｕ板とＭｏ板とをホットプレスにより拡散接合させることにより形成される。Ｍｏは、Ｃｕよりも低い線膨張係数を有する。このようなクラッド材を支持部材１４の材料として採用することによって、Ｃｕと同等のレベルの熱伝導率を達成しつつ、熱膨張率、すなわち線膨張係数をＣｕより小さくすることが可能となる。このため、実装基板２２との線膨張係数の差を抑制することができ、支持部材１４および実装基板２２の両者の間に生じる熱応力に起因する支持部材１４または実装基板２２へのクラックの発生を抑制することができる。

【0036】

このような複合材料によって支持部材１４が形成される場合、実装基板２２は、融点が４５０℃以下の金属接合材料であるはんだによって支持部材１４に接合される。このような接合材料は実装基板２２と支持部材１４との間の熱膨張係数の差が小さいため、高い放熱性を確保しつつ熱応力に起因するクラックの発生を抑制することができる。なおこの場合も、実装基板２２は熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料からなる接着剤によって支持部材１４に接合されてもよい。

【0037】

支持部材１４の材質はＣＭＣに限られず、例えばＭｏを粉末形成したものにＣｕを含浸させたＣｕ−Ｍｏ粉末複合材料が採用されてもよい。また、このＣｕ−Ｍｏ粉末複合材料をＣｕ板で挟んだ特殊クラッド材が採用されてもよい。この特殊クラッド材は、Ｃｕ−Ｍｏ粉末複合材料をＣｕ板で挟み、熱間圧延させることにより形成される。また、Ｃｕよりも線膨張係数が低いインバー（Invar）金属をＣｕ板で挟んだクラッド材が採用されてもよい。なおインバー金属は、ＮｉとＦｅからなる合金である。

【0038】

図４（ａ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１２の上面図であり、図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る発光モジュール１２の正面図である。理解し易いよう、メッキ層２４にはハッチングを施して図示している。

【0039】

実装基板２２は、段差面２２ｂを有する。段差面２２ｂは、上面２２ａより下方且つ上面２２ａと平行となるよう設けられる。メッキ層２４は、給電部２４ａおよび素子接続部２４ｂを有する。給電部２４ａおよび素子接続部２４ｂは、実装基板２２の表面上に互いに離間して配置される。給電部２４ａは、実装基板２２の表面のうち半導体発光素子２０が実装される上面２２ａよりも下方の段差面２２ｂにおいて半導体発光素子２０への給電を可能とするよう、上面２２ａから側面２２ｃを経て段差面２２ｂに延在する。これによって、上面２２ａより下方において給電部２４ａにＡｕワイヤ２８をボンディングすることが可能となる。給電部２４ａは２つ設けられ、一列に並設される複数の半導体発光素子２０の端に配置される２つの半導体発光素子２０にそれぞれが導通するよう配置されている。

【0040】

素子接続部２４ｂは、上面２２ａに実装された複数の半導体発光素子２０の間を接続することで互いに直列に接続させるよう上面２２ａ上に設けられている。第１の実施形態では半導体発光素子２０は４つ設けられることから、素子接続部２４ｂは４つの半導体発光素子２０の間隔部の数である３つ設けられる。こうして、２つの給電部２４ａの間で電流を供給することにより、複数の半導体発光素子２０のすべてに電力を供給することができる。

【0041】

半導体発光素子２０への給電ルートの形成方法として、上面２２ａ上に半導体発光素子２０に導通する電極を設け、段差面２２ｂに銅などの導電性部材を上面２２ａ上の電極とは別に設ける方法も考えられる。しかしながら、この方法では、実装基板２２の上面２２ａの電極と段差面２２ｂ上の導電性部材とをＡｕワイヤなどの線状の導電部材またはアルミリボンなどの帯状の導電部材で接続する必要が生じる。したがって、導電部材を取り付ける工程が別途必要となるばかりでなく、発光面２０ａより上方に突出させないよう導電部材を取り付けることは容易ではない。

【0042】

このため第１の実施形態では、給電部２４ａと素子接続部２４ｂとは、メッキ処理によって実装基板２２の表面上に同時に固着される。これにより、メッキ層２４を設ける工程とは別にメッキ層２４と他の導電部材とを接続するためのＡｕワイヤをボンディングするなどの工程を削減することができ、発光モジュール１２の製造工程を簡易にすることができる。

【0043】

段差面２２ｂに代えて、実装基板２２の表面のうち上面２２ａよりも下方の他の面に給電部２４ａが延在するよう設けられてもよい。このように上面２２ａよりも下方の面において半導体発光素子２０への給電を可能とするよう、上面２２ａから当該下方の面に延在する給電部２４ａを設けることにより、Ａｕワイヤなどの導電部材を取り付けることなく、上面２２ａよりも下方において半導体発光素子２０への給電が可能となる。このため、発光モジュール１２の製造工程を簡略化できるとともに、半導体発光素子２０が発する光によって形成される配光へ導電部材が影響することを回避できる。

【0044】

例えば段差面２２ｂに代えて、上面２２ａから下方に向けて傾斜する傾斜面が設けられていてもよい。給電部２４ａは、上面２２ａからこの傾斜面に延在するよう設けられていてもよい。また、段差面２２ｂに代えて、上面２２ａから下方に凹む溝部が設けられてもよく、給電部２４ａは、上面２２ａからこの溝部の底部に延在するように設けられていてもよい。これらによっても、上面２２ａより下方において給電部２４ａにＡｕワイヤ２８をボンディングすることが可能となる。

【0045】

図３に戻る。ハウジング１６は、樹脂によって形成される。なお、ハウジング１６の材質が樹脂に限られないことは勿論であり、他の絶縁材料によって形成されていてもよい。ハウジング１６は開口部１６ｂを有しており、この開口部１６ｂに支持部材１４の側面１４ｂが嵌め合わされ、両者が互いに固定される。

【0046】

ハウジング１６は、上面と平行且つ上面より下方に設けられた段差面１６ａを有する。ハウジング１６の段差面１６ａは実装基板２２の段差面２２ｂと略同一の高さとなっている。なお、段差面１６ａと段差面２２ｂとが違う高さであってもよい。段差面１６ａ上には、薄い板状の導電性部材２６が設けられる。導電性部材２６は銅により形成されているが、他の導電性材料によって形成されてもよい。

【0047】

導電性部材２６は、メッキ層２４と離間して配置される。導通部材であるＡｕワイヤ２８は、メッキ層２４と導電性部材２６とを互いに導通させるようメッキ層２４と導電性部材２６との双方に接続される。こうして、導電性部材２６から、Ａｕワイヤ２８、メッキ層２４を介して、複数の半導体発光素子２０に発光のための電力供給が可能となっている。

【0048】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る発光モジュール８０の構成を示す図である。図５は、図３と同様に図１における鉛直平面Ｒによる断面を示しているが、放熱基板１５の図示は省略している。以下、上述の実施形態と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。

【0049】

発光モジュール８０は、発光モジュール１２、支持部材８２（第２支持部材）、およびハウジング８４を備える。支持部材８２は、実装基板２２と当接する上面８２ａに背向する下面８２ｂが、上面８２ａよりも面積が大きくなるよう形成されている。

【0050】

具体的には、支持部材８２は、上面８２ａ近傍の側面８２ｃよりも外側に突出する拡大部８２ｄが下面８２ｂの近傍に設けられている。これにより、下面８２ｂの面積は上面８２ａの面積より大きくなっている。このため、ハウジング８４には、この拡大部８２ｄを収容するための凹部８４ｂが設けられている。この点以外は、ハウジング８４は上述のハウジング１６と同様に形成される。したがって、ハウジング８４は、上面と平行且つ上面より下方に設けられた段差面８４ａを有し、この段差面８４ａ上に導電性部材２６が設けられる。このように下面８２ｂの面積を大きくすることにより、下面８２ｂからより多くの熱を放出させることが可能となる。

【0051】

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る発光装置１００の構成を示す図である。図６は、図３と同様に図１における鉛直平面Ｒによる断面を示しているが、放熱基板１５の図示は省略している。以下、上述の実施形態と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。

【0052】

発光装置１００は、発光モジュール１２、支持部材８２、およびハウジング８４によって形成される溝部に封止部材１０２が設けられる以外は、第２の実施形態に係る発光モジュール８０と同様に構成される。

【0053】

封止部材１０２は樹脂材料を溝部に充填して固化させたものであり、溝部にあるＡｕワイヤ２８の全体を外気から封止する。これにより、Ａｕワイヤ２８を外部からの衝撃から保護してＡｕワイヤ２８の接続信頼性を高めることができるとともに、Ａｕワイヤ２８による配光への影響を抑制することができる。なお封止部材１０２は、Ａｕワイヤ２８のうち、例えばボンディング部分など一部を外気から封止してもよい。

【0054】

第３の実施形態では、封止部材１０２は、半導体発光素子２０が実装されるメッキ層２４の上面よりも下方に位置するよう溝部に充填される。なお、封止部材１０２は、半導体発光素子２０の発光面２０ａよりも下方に位置するよう溝部に充填されてもよい。封止部材１０２は、実装基板２２の上面２２ａよりも下方に位置するよう溝部に充填されてもよい。

【0055】

封止部材１０２に代えて、カバーが設けられてもよい。カバーは、Ａｕワイヤ２８が発光面２０ａよりも下方に位置するようＡｕワイヤ２８の上方に配置されてもよい。また、カバーは、Ａｕワイヤ２８が実装基板２２の上面２２ａよりも下方に位置するようＡｕワイヤ２８の上方に配置されてもよい。このときカバーは、発光モジュール１２とハウジング８４との間に形成され、Ａｕワイヤ２８が収容される溝部を外気から封止するよう、発光モジュール１２とハウジング８４との間に設けられてもよい。したがって、このカバーもまた封止手段として機能する。このようにカバーを設けることによっても、Ａｕワイヤ２８の接続信頼性を高めるとともに、Ａｕワイヤ２８による配光への影響を抑制することができる。

【0056】

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態にかかる発光装置１２０の構成を示す斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光装置１２０は、発光モジュール１２、放熱基板ユニット１３、ハウジング１２２、制御回路部３０、コネクタ１２４、およびコード１２６を有する。

【0057】

図７に示すように、発光装置１２０では、ハウジング１２２とコネクタ１２４とが別体とされている。それ以外は、ハウジング１２２は第１の実施形態に係るハウジング１６と同様である。コネクタ１２４は、２本の柔軟性を有するコード１２６を介して制御回路部３０に接続されている。

【0058】

制御回路部３０は、一枚の基板で構成するなどして高さを抑制することが可能である。しかしながら、コネクタ１２４は規格に準拠する必要があることなどから、高さを抑制することが困難なケースが生じ得る。このようにコネクタ１２４を別体としてさらに柔軟性を有するコード１２６で制御回路部３０とコネクタ１２４とを接続することにより、コネクタ１２４の配置の自由度を高めることができる。ハウジング１２２は、コネクタ１２４を別体とすることで小型化が可能となるため、灯具の構成に合わせてコネクタ１２４の配置を変えることで、様々な灯具に発光装置１２０を搭載することが可能となる。

【0059】

制御回路部３０へ取り付ける側のコード１２６の先端には、端子１２６ａが設けられている。端子には、固定用のガイド１２６ｂがさらに設けられている。ハウジング１２２のうちコード１２６が取り付けられる部分には、電極（図示せず）および、コード１２６のガイドが嵌挿されるガイド受け部１２２ａが設けられている。コード１２６のガイド１２６ｂ部がハウジング１２２のガイド受け部１２２ａに嵌挿されることにより、端子１２６ａと電極とが接触する。こうしてハウジング１２２へのコード１２６の固定と、コード１２６と制御回路部３０との導通が同時に行われる。コード１２６をハウジング１２２に取り付け後、コード１２６の端子１２６ａとハウジング１２２の電極は、はんだ付け、レーザ溶接、または抵抗溶接などにより互いに接合させる。

【0060】

図８（ａ）は、発光装置１２０を灯具１２８へ搭載した一例を示す図である。灯具１２８は、発光装置１２０がヒートシンク１３０に取り付けられ構成されている。発光装置１２０の上方には、半導体発光素子２０からの光を灯具前方に反射するリフレクタ１３２が配置されている。このようにコード１２６でコネクタ１２４と制御回路部３０とを接続することにより、ヒートシンク１３０の空いたスペースにコネクタ１２４を配置することができる。

【0061】

図８（ｂ）は、発光装置１２０を灯具１３４へ搭載した別の一例を示す図である。灯具１３４は、発光装置１２０がヒートシンク１３６に取り付けられ構成されている。発光装置１２０の上方には、半導体発光素子２０からの光を灯具前方に反射するリフレクタ１３８が配置されている。このようにコード１２６でコネクタ１２４と制御回路部３０とを接続することにより、ヒートシンク１３６側面にコネクタ１２４を配置することができるため、ヒートシンク１３６において、ハウジング１２２を含む本体部を取り付けるための面積を小さくすることができる。このように制御回路部３０とコネクタ１２４とを別体としてコード１２６で互いに接続することにより、様々な構成の灯具に発光装置１２０を用いることが可能となる。

【0062】

（第５の実施形態）
図９は、第５の実施形態にかかる発光装置１５０の構成を示す斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光装置１５０は、発光モジュール１２、放熱基板ユニット１３、ハウジング１５２、制御回路部３０、コネクタ１５４、およびフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ（Flexible printed circuits）」という）１５６を有する。

【0063】

図９に示すように、発光装置１５０では、ハウジング１５２とコネクタ１５４とが別体とされている。それ以外は、ハウジング１５２は第１の実施形態に係るハウジング１６と同様である。第５の実施形態では、コネクタ１５４は、柔軟性を有するＦＰＣ１５６を介して制御回路部３０に接続されている。

【0064】

このようにコネクタ１５４を別体としてさらにＦＰＣ１５６で制御回路部３０とコネクタ１５４とを接続することにより、コネクタ１５４の配置の自由度を高めることができる。ハウジング１５２は、コネクタ１５４を別体とすることで小型化が可能となるため、灯具の構成に合わせてコネクタ１５４の配置を変えることで、様々な灯具に発光装置１５０を搭載することが可能となる。

【0065】

制御回路部３０へ取り付ける側のＦＰＣ１５６の先端には、端子（図示せず）および取り付け孔１５６ａが設けられている。ハウジング１５２のうちＦＰＣ１５６が取り付けられる部分には、上方に突出するボス１５２ａ、および制御回路部３０に接続された電極（図示せず）が設けられている。ＦＰＣ１５６の取り付け孔１５６ａがハウジング１５２のボス１５２ａに挿入されることにより、ＦＰＣ１５６の端子がハウジング１５２に設けられた電極とが接触する。こうしてハウジング１２２へのＦＰＣ１５６の固定と、ＦＰＣ１５６と制御回路部３０との導通が同時に行われる。ＦＰＣ１５６をハウジング１５２に取り付け後、ＦＰＣ１５６の端子とハウジング１５２の電極は、はんだ付け、レーザ溶接、または抵抗溶接などにより互いに接合させる。

【0066】

図１０は、発光装置１５０を灯具１６０へ搭載した一例を示す図である。灯具１６０は、２つの発光装置１５０がヒートシンク１６２の同じ面に取り付けられ構成されている。発光装置１５０の各々には、半導体発光素子２０が発した光を灯具前方に反射するリフレクタ１６４がそれぞれの上方に設けられている。

【0067】

このようにＦＰＣ１５６でコネクタ１５４と制御回路部３０とを接続することにより、ヒートシンク１６２の空いたスペースにコネクタ１５４を配置することができる。また、図１０に示すＦＰＣ１５６ＡおよびＦＰＣ１５６Ｂのように、形状が異なるＦＰＣを複数設けるだけで、ハウジング１５２およびコネクタ１５４は共通部品を使用することができる。このため、コネクタの配置が異なる複数種類のハウジングを用いる場合に比べ、部品共通化による低コスト化を図ることができる。

【0068】

（第６の実施形態）
図１１は、第６の実施形態にかかる発光装置１８０の構成を示す斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光装置１８０は、発光モジュール１２、放熱基板ユニット１３、制御回路部３０、ハウジング１８２、およびコネクタ１８４を有する。

【0069】

コネクタ１８４には、ガイド部として機能する凸部１８４ａが設けられている。ハウジング１８２には、凸部１８４ａを受けるべく周囲の壁部が一部切り取られたように形成された受け部１８２ａが設けられている。コネクタ１８４の凸部１８４ａには電極（図示せず）が設けられており、ハウジング１８２の受け部１８２ａ近傍には制御回路部３０の電極（図示せず）が設けられている。

【0070】

コネクタ１８４の凸部１８４ａがハウジング１８２の受け部１８２ａに嵌挿されることにより、コネクタ１８４の電極と制御回路部３０の電極とが接触する。こうしてコネクタ１８４のハウジング１８２への固定と、コネクタ１８４と制御回路部３０との導通が同時に行われる。コネクタ１８４の電極と制御回路部３０の電極は、はんだ付け、レーザ溶接、または抵抗溶接などにより互いに接合される。このようにコネクタ１８４に凸部１８４ａを設け、さらにハウジング１８２に受け部１８２ａを設けることによっても、コネクタ１８４をハウジング１８２に簡易に取り付け可能としつつ、コネクタ１８４と制御回路部３０とを適切に導通させることができる。

【0071】

（第７の実施形態）
図１２（ａ）は、第７の実施形態にかかる発光装置２００の構成を示す上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＳ−Ｓ断面図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。

【0072】

発光装置２００は、発光モジュール１２、放熱基板２０２、ハウジング２０４、コネクタ２０６、ＦＰＣ２０８、および制御回路部２１０を有する。ハウジング２０４は、制御回路部２１０を収容する収容領域が上方から見て矩形となるよう形成される。第７の実施形態では、ハウジング２０４にはバスバーが設けられておらず、樹脂のみによって成型されている。放熱基板２０２は、このハウジング２０４の形状に合わせて平板状の部分が矩形に形成されている以外は、上述の放熱基板１５と同様に構成される。

【0073】

ＦＰＣ２０８は、Ｃ字状に形成され、２つの先端部には電極が設けられている。この２つの電極が、発光モジュール１２の電極を介して半導体発光素子２０に接続されている。ＦＰＣ２０８は、ハウジング２０４の収容領域の外周に沿うよう矩形に形成されている。

【0074】

ＦＰＣ２０８の２つの先端部の反対側には、ハウジング２０４から突出するよう延在する部分が設けられており、コネクタ２０６は、この延在する部分に接続されている。こうしてコネクタ２０６は、ＦＰＣ２０８を曲げることによりある程度の自由度を持って配置できるよう、ハウジング２０４から離間して配置される。なお、コネクタ２０６とＦＰＣ２０８とは、はんだ付け、レーザ溶接、または抵抗溶接などにより互いに接合される。なお、ＦＰＣ２０８の先端を端子にして、コネクタ２０６にＦＰＣ２０８を挿入し嵌合させて接続してもよい。

【0075】

ＦＰＣ２０８は、１枚のプリント基板によって構成された制御回路部２１０に載置され接続される。なお、制御回路部２１０に複数枚のプリント基板が設けられていてもよい。こうしてコネクタ２０６は、ＦＰＣ２０８および制御回路部２１０を介して発光モジュール１２の半導体発光素子２０に給電可能に接続される。ＦＰＣ２０８および制御回路部２１０は、ハウジング２０４の収容領域にともに収容される。

【0076】

例えばハウジング内にバスバーを設ける場合、一体成形された金属配線板をプレス形成で変形させて、これを樹脂に埋め込むようにしてハウジングを成型する。このようにバスバーが設けられたハウジングは、絶縁を確保すべくバスバー周辺を樹脂で覆う必要があることからサイズの抑制が一般に難しい。第７の実施形態のようにＦＰＣ２０８を設けることにより、バスバーを設ける場合に比べハウジング２０４のサイズを抑制することができる。このため、発光装置２００全体のサイズも簡易に抑制することができる。

【0077】

（第８の実施形態）
図１３は、第８の実施形態にかかる発光装置２２０の構成を示す斜視図である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。発光装置２２０は、発光モジュール１２、制御回路部３０、ケース２２２、およびコネクタ２２４を備える。

【0078】

ケース２２２は、アルミニウムなどの放熱性材料によって一体的に形成される。コネクタ２２４は、このケース２２２に接着などによって固着される。ケース２２２は、制御回路部３０および発光モジュール１２の双方を収容する収容領域が設けられており、この収容領域に制御回路部３０を支持する支持部、および発光モジュール１２を支持する支持部の双方が設けられる。したがって、ケース２２２は、第１の実施形態に係る放熱基板ユニット１３とハウジング１６との双方の機能を有する。このようにケース２２２を一体成形することにより、第１の実施形態のようにハウジング１６を放熱基板ユニット１３に取り付ける工数を低減させることができ、また、部品点数削減によるコストダウンを実現できる。

【0079】

第８の実施形態では、発光モジュール１２の電極と制御回路部３０とはＡｕワイヤ２２６によって接続される。このため、バスバーを有するハウジングを使用する場合に比べ、ケース２２２の小型化も実現することができる。なお、Ａｕワイヤ２２６に代えて、Ａｌワイヤ、Ａｌリボンなど他の導電性部材が用いられてもよい。

【0080】

制御回路部３０を収容する領域、およびＡｕワイヤ２２６が設けられた領域は、封止部材２２８が充填される。封止部材２２８は樹脂材料をケース２２２の収容領域に充填して固化させたものであり、制御回路部３０およびＡｕワイヤ２２６の全体を外気から封止する。これにより、制御回路部３０やＡｕワイヤ２２６を外部からの衝撃から保護し、制御回路部３０およびＡｕワイヤ２２６の接続信頼性を高めることができるとともに、Ａｕワイヤ２２６による配光への影響を抑制することができる。なお封止部材２２８は、制御回路部３０またはＡｕワイヤ２２６の一部を外気から封止してもよい。

【0081】

第８の実施形態では、封止部材２２８は、半導体発光素子２０の発光面２０ａよりも下方に位置するよう、ケース２２２の収容領域に充填されてもよい。なお、封止部材２２８は、半導体発光素子２０が実装される支持部材１４の上面よりも下方に位置するよう溝部に充填されてもよい。

【0082】

封止部材２２８に代えて、カバーが設けられてもよい。カバーは、Ａｕワイヤ２２６が発光面２０ａよりも下方に位置し、さらに自身の上面も発光面２０ａよりも下方に位置するよう、Ａｕワイヤ２２６の上方に配置されてもよい。したがって、このカバーも、制御回路部３０およびＡｕワイヤ２２６を外部から封止する封止手段として機能する。このようにカバーを設けることによっても、制御回路部３０およびＡｕワイヤ２２６の接続信頼性を高めることができるとともに、Ａｕワイヤ２２６による配光への影響を抑制することができる。

【0083】

なお、ケース２２２は、上述の放熱基板１５のように、枠となる部分が削除されてもよい。発光モジュール１２と制御回路部３０がケース２２２に搭載し、両者をＡｕワイヤ２２６などの導電性部材で接続後、発光面２０ａよりも下方に位置するよう樹脂をトランスファーモールド法によってモールドし、制御回路部３０およびＡｕワイヤ２２６の双方を外部から封止してもよい。これにより、ケース２２２の枠部分を削除できることから、発光装置２２０のさらなる小型軽量化を実現できる。

【0084】

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

【0085】

ある変形例では、制御回路部のうち、プリント回路が設けられたプリント回路基板上に支持部材１４が固着され、支持部材１４の上面に半導体発光素子２０が実装される。したがってこのプリント回路基板が、光源である半導体発光素子２０を支持する支持部材として機能する。この場合、プリント回路基板上に実装される実装部品によって制御ユニットが構成される。この例においても、プリント配線基板は、半導体発光素子２０の発光部が実装部品よりも発光部の主光軸方向に突出するよう半導体発光素子２０を支持する。この場合、プリント回路基板は、放熱性材料によって形成された放熱基板として機能する。これにより、放熱基板１５を削除することができ、発光装置の構成を簡素にすることができる。このため、発光装置の小型化やコストダウンを実現することができる。

【0086】

ある別の変形例では、複数の半導体発光素子２０は、個別に給電可能となるよう、並列に接続されている。制御回路部は、複数の半導体発光素子２０の各々の点灯を制御するよう設けられる。このように半導体発光素子２０が個別に給電される場合においても、半導体発光素子２０の発光部を制御回路部よりも突出させるよう構成することにより、例えば制御回路部の上方にリフレクタなどが配置可能となるなど、灯具の設計自由度を高めることができる。

【符号の説明】

【0087】

１０ 発光装置、 １２ 発光モジュール、 １３ 放熱基板ユニット、 １４ 支持部材、 １５ 放熱基板、 １６ ハウジング、 ２０ 半導体発光素子、 ２０ａ 発光面、 ２２ 実装基板、 ２８ Ａｕワイヤ、 ３０ 制御回路部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】