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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024089718
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】光源装置及び車両用灯具
(51)【国際特許分類】
F21S 45/48 20180101AFI20240627BHJP
F21V 23/00 20150101ALI20240627BHJP
F21W 102/00 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/10 20180101ALN20240627BHJP
F21W 102/30 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/55 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/00 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/35 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/45 20180101ALN20240627BHJP
F21W 103/20 20180101ALN20240627BHJP
【ＦＩ】
F21S45/48
F21V23/00 160
F21W102:00
F21W103:10
F21W102:30
F21W103:55
F21W103:00
F21W103:35
F21W103:45
F21W103:20
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022205085
(22)【出願日】2022-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000002303
【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001025
【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渋沢 壮一
【テーマコード（参考）】
3K014
【Ｆターム（参考）】
3K014AA01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】発光素子の駆動時に生じる熱が他の電子部品に影響することを抑制することが可能な光源装置及び車両用灯具を提供する。
【解決手段】第１の基板部分と一体化された高い熱伝導率を有する第２の基板部分からなる基板、基板の１の主面において第２の基板部分の表面上に配された複数の発光素子、並びに第２の基板部分に形成されて複数の発光素子を封止する樹脂からなる封止部を有する発光モジュールを有し、基板には、基板の１の主面の貫通孔の１の辺を挟む２つ角部の各々において第１の基板部分と第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線を含みかつ複数の発光素子の少なくとも１つに電力を供給する第１の配線パターン及び１の辺の前記２つの角部の間の部分において第１の基板部分と第２の基板部分とを跨ぐように設けられた配線を含みかつ複数の発光素子に少なくとも１つに電力を供給する第２の配線パターンが形成されている。
【選択図】図３
【解決手段】第１の基板部分と一体化された高い熱伝導率を有する第２の基板部分からなる基板、基板の１の主面において第２の基板部分の表面上に配された複数の発光素子、並びに第２の基板部分に形成されて複数の発光素子を封止する樹脂からなる封止部を有する発光モジュールを有し、基板には、基板の１の主面の貫通孔の１の辺を挟む２つ角部の各々において第１の基板部分と第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線を含みかつ複数の発光素子の少なくとも１つに電力を供給する第１の配線パターン及び１の辺の前記２つの角部の間の部分において第１の基板部分と第２の基板部分とを跨ぐように設けられた配線を含みかつ複数の発光素子に少なくとも１つに電力を供給する第２の配線パターンが形成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面形状が矩形の貫通孔が設けられた第１の基板部分及び前記貫通孔内に前記貫通孔を塞ぐように設けられて前記第１の基板部分と一体化された前記第１の基板部分よりも高い熱伝導率を有する第２の基板部分からなる基板、前記基板の１の主面において前記第２の基板部分の表面上に配された複数の発光素子、並びに前記基板の１の主面において前記第２の基板部分に形成されて前記複数の発光素子を封止する樹脂からなる封止部を有する発光モジュールと、
前記発光モジュールの前記基板の他の主面において前記第２の基板部分に接合された放熱器と、を有し、
前記基板には、前記基板の１の主面の前記貫通孔の１の辺を挟む２つ角部の各々において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線を含みかつ前記複数の発光素子の少なくとも１つに電力を供給する第１の配線パターン及び前記１の辺の前記２つの角部の間の部分において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐように設けられた配線を含みかつ前記複数の発光素子に少なくとも１つに電力を供給する第２の配線パターンが形成されている光源装置。
前記発光モジュールの前記基板の他の主面において前記第２の基板部分に接合された放熱器と、を有し、
前記基板には、前記基板の１の主面の前記貫通孔の１の辺を挟む２つ角部の各々において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線を含みかつ前記複数の発光素子の少なくとも１つに電力を供給する第１の配線パターン及び前記１の辺の前記２つの角部の間の部分において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐように設けられた配線を含みかつ前記複数の発光素子に少なくとも１つに電力を供給する第２の配線パターンが形成されている光源装置。
【請求項2】
前記複数の発光素子は、第１の発光素子と前記第１の発光素子よりも駆動電力が小なる第２の発光素子を含み、前記第２の配線パターンは前記第２の発光素子に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項3】
前記第２の配線パターンは、前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐ部分において前記１の辺の垂直二等分線に沿って伸張していることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項4】
前記第１の配線パターンは、前記貫通孔の前記１の辺と対向する他の辺を挟む２つの角部の各々において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項5】
前記基板の他の主面において前記第２の基板部分の表面全体を覆いつつ前記第１の基板部分の表面にまで至って形成されかつ外縁が前記貫通孔の外縁に沿った金属膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項6】
前記第１の基板部分の表面上には、前記複数の発光素子を駆動するために用いられる駆動用素子が搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項7】
前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とは樹脂材で隔てられていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項8】
前記第２の基板部分は、窒化アルミニウムからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項9】
請求項１又は２に記載の光源装置と、
前記発光モジュールを覆うように前記光源装置に接続され、前記光源装置から出射される光を透過させるレンズを備えるランプハウジングと、
を有することを特徴とする車両用灯具。
前記発光モジュールを覆うように前記光源装置に接続され、前記光源装置から出射される光を透過させるレンズを備えるランプハウジングと、
を有することを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源装置及び車両用灯具に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用灯具に用いられる光源装置が開示されている。例えば、特許文献１には、基板の表面に発光素子及び当該発光素子を駆動させる電子部品が配された発光モジュールと、当該基板の下面に接して設けられ、発光モジュールに生じる熱を外部に放出するフィンを備えるソケットとを有する車両用照明装置が開示されている。
【0003】
また、特許文献２には、一部が伝熱部材によって構成され、伝熱部材と伝熱部材以外とに跨って配線が形成された回路基板と、伝熱部材の表面に配された発光素子と、当該発光素子を封止する樹脂からなる封止部材を備える車両灯具用光源ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－９１９９４号公報
【特許文献2】特開２０２２－８２０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示されている車両用照明装置においては、発光素子の駆動時に生じる熱が基板を介して電子部品にまで伝わり、当該電子部品をオーバーヒートさせてしまうことが問題の１つとしてあげられる。
【0006】
また、特許文献２に開示されている車両灯具用光源ユニットにおいては、製造時に封止部材となる樹脂を熱硬化させる際に、当該樹脂の収縮による応力を受けて伝熱部材が変形し、伝熱部材と伝熱部材以外とに跨って形成された配線が断線してしまうことが問題の１つとしてあげられる。
【0007】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、製造時に配線の断線が生じることを防ぎつつ、発光素子の駆動時に生じる熱が他の電子部品に影響することを抑制することが可能な光源装置及び車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による光源装置は、平面形状が矩形の貫通孔が設けられた第１の基板部分及び前記貫通孔内に前記貫通孔を塞ぐように設けられて前記第１の基板部分と一体化された前記第１の基板部分よりも高い熱伝導率を有する第２の基板部分からなる基板、前記基板の１の主面において前記第２の基板部分の表面上に配された複数の発光素子、並びに前記基板の１の主面において前記第２の基板部分に形成されて前記複数の発光素子を封止する樹脂からなる封止部を有する発光モジュールと、前記発光モジュールの前記基板の他の主面において前記第２の基板部分に接合された放熱器と、を有し、前記基板には、前記基板の１の主面の前記貫通孔の１の辺を挟む２つ角部の各々において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐようにそれぞれ設けられた２つの配線を含みかつ前記複数の発光素子の少なくとも１つに電力を供給する第１の配線パターン及び前記１の辺の前記２つの角部の間の部分において前記第１の基板部分と前記第２の基板部分とを跨ぐように設けられた配線を含みかつ前記複数の発光素子に少なくとも１つに電力を供給する第２の配線パターンが形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例１に係る光源装置の構成を示す斜視図である。
【図2】実施例１に係る光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図3】実施例１に係る光源装置の一部を拡大した平面図である。
【図4】実施例１に係る光源装置の断面図である。
【図5】実施例１に係る光源装置の使用例としての車両用灯具の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面において同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。
【実施例0011】
【0012】
図１及び図２においては、説明の簡便化のために、光源装置１００の長さ方向（前後方向）の軸をＸ軸、光源装置１００の幅方向（左右方向）の軸をＹ軸、光源装置１００の高さ方向（上下方向）の軸をＺ軸としてＸＹＺ軸を定義する。
【0013】
［光源装置１００の概要］
光源装置１００は、発光装置を含む発光モジュール１１０と、発光モジュール１１０を収容する収容ホルダ１２０と、発光モジュール１１０に生じる熱を外部に放出する放熱器１３０と、外部電源から発光モジュール１１０への給電のための電気的接続をもたらす給電コネクタ１４０（図２参照）と、を含んで構成される。
光源装置１００は、発光装置を含む発光モジュール１１０と、発光モジュール１１０を収容する収容ホルダ１２０と、発光モジュール１１０に生じる熱を外部に放出する放熱器１３０と、外部電源から発光モジュール１１０への給電のための電気的接続をもたらす給電コネクタ１４０（図２参照）と、を含んで構成される。
【0014】
［発光モジュール１１０］
まずは、発光モジュール１１０の構成について説明する。発光モジュール１１０は、基板１１と基板１１の一方の主面（前面）に設けられた発光装置１２及び駆動用素子１３から構成される。
まずは、発光モジュール１１０の構成について説明する。発光モジュール１１０は、基板１１と基板１１の一方の主面（前面）に設けられた発光装置１２及び駆動用素子１３から構成される。
【0015】
基板１１は、第１の基板部分１４及び第２の基板部分１５からなる板状体である。
【0016】
基板１１の第１の基板部分１４は、平面形状が略円形を有しかつ絶縁性を有する部分である。第１の基板部分１４は、中央に第１の基板部分１４を長さ方向に貫通する平面形状が矩形の貫通孔１４Ｈを有する。第１の基板部分１４は、例えば多層からなるガラスエポキシ基板（ＦＲ－４）である。
【0017】
基板１１の第２の基板部分１５は、平面形状が矩形を有し、第１の基板部分１４と同じ厚みで貫通孔１４Ｈ内に配されて第１の基板部分１４と一体化している絶縁性を有する部分である。言い換えれば、第２の基板部分１５は、第１の基板部分１４の貫通孔１４Ｈを塞ぐように設けられている。
【0018】
第２の基板部分１５は、第１の基板部分１４よりも熱伝導率の高い材料からなる。例えば、第２の基板部分１５は、熱伝導率が０．２５～０．４５Ｗ／ｍ・Ｋであるガラスエポキシ基板（第１の基板部分１４）よりも熱伝導率が高い、熱伝導率が１８０～２００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板である。
【0019】
発光装置１２は、第２の基板部分１５の前面に設けられており、複数の発光素子を含んで構成される。なお、具体的な発光装置１２の構成については後述する。
【0020】
駆動用素子１３は、第１の基板部分１４の前面に設けられており、ＩＣ（Integrated Circuit）や保護素子、コンデンサ、抵抗器等の、外部装置からの信号によって発光装置１２における複数の発光素子の各々を駆動するために用いられる素子である。
【0021】
【0022】
また、第１の基板部分１４及び第２の基板部分１５の前面には、複数の発光素子の各々に電力供給をするために接続される配線や、複数の発光素子の各々と駆動用素子１３とを電気的に接続するための配線が設けられているが、図１及び図２においてはこれらを省略している。なお、第２の基板部分１５の上面及びその周囲の第１の基板部分１４の上面に設けられている配線については後述する。
【0023】
［収容ホルダ１２０］
次に、収容ホルダ１２０の構成について説明する。収容ホルダ１２０は、ベース部１７と筒壁部１８とモジュール収容部１９とソケット部２１とが一体となって構成されている。
次に、収容ホルダ１２０の構成について説明する。収容ホルダ１２０は、ベース部１７と筒壁部１８とモジュール収容部１９とソケット部２１とが一体となって構成されている。
【0024】
ベース部１７は平面形状が略円形の板状の部分である。
【0025】
筒壁部１８は、ベース部１７の前面の略中央から前方に向かって突出している筒状の部分である。筒壁部１８は、筒壁部１８の外周面に沿って間隔をあけて設けられかつ当該外周面から高さ方向及び幅方向にそれぞれ突出した４つの爪部１８Ｃを有している。
【0026】
モジュール収容部１９は、平面視において筒壁部１８の内部を塞ぐように設けられた円板状の部分である。モジュール収容部１９は、モジュール収容部１９の前面１９Ｓと当該前面１９Ｓよりも前方の筒壁部１８の内周面とによって発光モジュール１１０を収容する収容空間を形成している。
【0027】
モジュール収容部１９は、モジュール収容部１９をベース部１７ごと長さ方向に貫通する平面形状が矩形の貫通孔１９Ｈ１と、当該貫通孔１９Ｈ１よりも下方に設けられかつモジュール収容部１９をベース部１７ごと長さ方向に貫通する平面形状が矩形の貫通孔１９Ｈ２とを有している。平面視において、貫通孔１９Ｈ２は、貫通孔１９Ｈ１よりも大きさが小さく設けられている。
【0028】
ソケット部２１は、ベース部１７の後面において貫通孔１９Ｈ２を囲いつつベース部１７の後面から後方に向かって突出している筒状の部分である。
【0029】
収容ホルダ１２０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）などの絶縁樹脂材料からなる。なお、収容ホルダ１２０は、例えばセラミック、金属、カーボンブラックなどの熱伝導率の高いフィラーを樹脂に添加したものを用いてもよい。
【0030】
なお、収容ホルダ１２０には、平面形状が環状のＯリング２２が筒壁部１８の外周面に沿って配されかつベース部１７の前面に接触した状態で取り付けられている。Ｏリング２２は、例えば、ゴムやシリコーン樹脂などの弾性を有する材料からなるパッキンである。
【0031】
［放熱器１３０］
次に、放熱器１３０の構成について説明する。放熱器１３０は、ベース部２４と受熱部２５と放熱フィン２６とが一体となって構成されている。
次に、放熱器１３０の構成について説明する。放熱器１３０は、ベース部２４と受熱部２５と放熱フィン２６とが一体となって構成されている。
【0032】
ベース部２４は平面形状が略円形の板状の部分である。
【0033】
受熱部２５は、ベース部２４の前面の略中央から前方に向かって突出している略直方体状の部分である。受熱部２５の前面２５Ｓは、発光モジュール１１０に生じる熱を受ける受熱面である。
【0034】
放熱フィン２６は、ベース部２４の後面から後方に向かって突出しており、各々が幅方向に列をなして複数設けられている板状の部分である。
【0035】
放熱器１３０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）や鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）などの熱伝導性の高い金属からなる。また、放熱器１３０は、収容ホルダ１２０と同様に、例えばＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＡなどの絶縁樹脂材料にセラミック、金属、カーボンブラックなどの熱伝導率の高いフィラーを添加して熱伝導性を向上した樹脂材料を用いることもできる。
【0036】
［給電コネクタ１４０］
次に、給電コネクタ１４０の構成について説明する。給電コネクタ１４０は、絶縁性を有する本体部３１と本体部３１を長さ方向に貫通しつつ本体部３１に固定され、各々が幅方向に列をなして複数設けられている金属からなるリード端子３２とから構成される。
次に、給電コネクタ１４０の構成について説明する。給電コネクタ１４０は、絶縁性を有する本体部３１と本体部３１を長さ方向に貫通しつつ本体部３１に固定され、各々が幅方向に列をなして複数設けられている金属からなるリード端子３２とから構成される。
【0037】
ここで、発光モジュール１１０、収容ホルダ１２０、放熱器１３０及び給電コネクタ１４０の互いの組み合わせについて説明する。上述した収容ホルダ１２０及び放熱器１３０は、収容ホルダ１２０及び放熱器１３０をインサート成形することにより一体化可能な構造となっている。具体的には、収容ホルダ１２０と放熱器１３０とは、収容ホルダ１２０の貫通孔１９Ｈ１に放熱器１３０の受熱部２５が嵌合されることにより、収容ホルダ１２０のベース部１７の後面と放熱器１３０のベース部２４の前面とが対向した状態で固定される。
【0038】
また、収容ホルダ１２０と放熱器１３０とが一体化されることにより、モジュール収容部１９の前面１９Ｓと受熱部２５の前面２５Ｓとが同一平面上に配される。モジュール収容部１９の前面１９Ｓと受熱部２５の前面２５Ｓとの界面には、当該界面の気密性を確保するための樹脂からなるシール材２８が設けられている。
【0039】
収容ホルダ１２０と放熱器１３０とが一体化された際に、放熱器１３０の受熱部２５の前面２５Ｓには、熱伝導性接着剤２９を介して発光モジュール１１０の基板１１が取り付けられる。言い換えれば、放熱器１３０は、発光モジュール１１０と熱的に接続されている。熱伝導性接着剤２９は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子、フレーク状グラファイトフィラーが含有されたシリコーン樹脂からなる。
【0040】
収容ホルダ１２０の貫通孔１９Ｈ２には、給電コネクタ１４０の本体部３１が挿入されて固定されている。給電コネクタ１４０の本体部３１が貫通孔１９Ｈ２内に固定されることにより、モジュール収容部１９の前面１９Ｓ及びベース部１７の後面からは給電コネクタ１４０のリード端子３２がそれぞれ突き出している。
【0041】
モジュール収容部１９の前面１９Ｓから突き出たリード端子３２の各々は、発光モジュール１１０の基板１１の第１の基板部分１４に設けられた端子孔（図示せず）を貫通するようにそれぞれ挿入され、第１の基板部分１４の前面においてはんだ接合によって固定されている。当該接合により、リード端子３２の各々と第１の基板部分１４の前面に形成された配線（図示せず）とが電気的に接続される。
【0042】
また、ベース部１７の後面から突き出たリード端子３２の各々は、収容ホルダ１２０のソケット部２１内に配される形となる。このリード端子３２を内包するソケット部２１は、例えば外部電源に備えられた電気プラグと接続可能になっている。従って、外部電源からリード端子３２を介して発光モジュール１１０の基板１１に電力が供給されることにより、光源装置１００は駆動される。
【0043】
［発光装置及び発光装置近傍の詳細な構成］
ここで、図３及び図４を用いて、発光装置１２及び発光装置１２の近傍の詳細な構成について説明する。図３は、図１における発光モジュール１１０の第２の基板部分１５を含むＡ部を示す平面図である。図４は、図３における４－４線に沿った断面図である。
ここで、図３及び図４を用いて、発光装置１２及び発光装置１２の近傍の詳細な構成について説明する。図３は、図１における発光モジュール１１０の第２の基板部分１５を含むＡ部を示す平面図である。図４は、図３における４－４線に沿った断面図である。
【0044】
【0045】
また、図３においては、図示の煩雑化を避けるために図４に示す封止部５２を省略している。また、図３においては、第２の基板部分１５の対向する一組の辺と平行な第２の基板部分１５の上面の中心線を中心線ＣＬ１として示し、当該中心線ＣＬ１に垂直に交わる第２の基板部分１５の上面の中心線を中心線ＣＬ２として示す。
【0046】
まずは、発光装置１２が配されている基板１１の詳細な構成について説明する。上述したように、基板１１は、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とが一体化されて構成されている。具体的には、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とは、第１の基板部分１４の貫通孔１４Ｈと第２の基板部分１５との間に設けられた接着層３５によって互いに接合されている。
【0047】
接着層３５は、例えば、第１の基板部分１４（ガラスエポキシ基板）を製造する際にコア層の積層に用いられる絶縁性を有するプリプレグ（ガラス繊維を含むエポキシ樹脂）からなる。従って、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とは、接着層３５を介して一体化されると共に互いに絶縁されている。
【0048】
このように第１の基板部分１４と第２の基板部分１５との間に接着層３５が設けられていることにより、発光装置１２における発光素子の駆動時に生じた熱が第２の基板部分１５に伝わった際に当該熱が第１の基板部分１４に伝わり難くなる。すなわち、発光素子の駆動時に生じた熱が第１の基板部分１４の上面に設けられた駆動用素子１３に伝わることを抑制できる。
【0049】
基板１１の下面には、Ｃｕ等の熱伝導率の高い金属からなる熱拡散膜３７が形成されている。熱拡散膜３７は、第２の基板部分１５の下面全体を覆いつつ第１の基板部分１４の下面に至っており、外縁が貫通孔１４Ｈの外縁に沿って形成されている。言い換えれば、熱拡散膜３７は、基板１１の下面に垂直な方向から見た平面視において貫通孔１４Ｈを塞ぎつつ貫通孔１４Ｈよりも僅かに大きく形成されている。
【0050】
つまり、熱拡散膜３７は、第１の基板部分１４の下面において貫通孔１４Ｈの外縁近傍にのみ形成されており、第１の基板部分１４の下面の大部分には形成されていない。よって、熱拡散膜３７は、第１の基板部分１４とほとんど接しておらず、熱拡散膜３７から第１の基板部分１４への直接の熱の移動はほとんどない。
【0051】
熱拡散膜３７がこのように形成されていることにより、発光装置１２における発光素子の駆動時に生じた熱が第２の基板部分１５を介して熱拡散膜３７に伝わった際に、当該熱が第１の基板部分１４に熱拡散膜３７から直接的に伝わってしまうことを抑制しつつ当該熱を放熱器１３０側へと拡散させることができる。すなわち、熱拡散膜３７はヒートスプレッダとして機能する。
【0052】
また、熱拡散膜３７は、発光モジュール１１０の製造時において第１の基板部分１４と第２の基板部分１５との固定強度を高める接合補強材としても機能する。
【0053】
上述したように、発光モジュール１１０の基板１１は、熱伝導性接着剤２９を介して放熱器１３０の受熱部２５の上面２５Ｓに接合されている。従って、発光装置１２における発光素子の駆動時に生じた熱は、第２の基板部分１５、熱拡散膜３７及び熱伝導性接着剤２９を介して放熱器１３０によって放熱される。
【0054】
次に、発光装置１２の詳細な構成について説明する。発光装置１２は、第２の基板部分１５の上面に配された第１発光素子４１～第６発光素子４６と、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々を囲う枠体５１と、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々を封止する封止部５２とから構成される。
【0055】
第１発光素子４１～第６発光素子４６は、各々が矩形の平面形状を有し、第１発光素子４１と第４発光素子４４、第２発光素子４２と第３発光素子４３、及び第５発光素子４５と第６発光素子４６がそれぞれ中心線ＣＬ１を挟んで互いに中心線ＣＬ１から等間隔で対向するように配されている。
【0056】
すなわち、第１発光素子４１と第４発光素子４４、第２発光素子４２と第３発光素子４３、及び第５発光素子４５と第６発光素子４６は、それぞれ中心線ＣＬ１に対して線対称となるように配されている。
【0057】
第５発光素子４５及び第６発光素子４６は、平面視において第１発光素子４１～第４発光素子４４の各々よりも内側にかつ第２の基板部分１５の中央寄りに配されている。また、第５発光素子４５及び第６発光素子４６は、第１発光素子４１～第４発光素子４４よりも平面視における大きさが小さいものが用いられる。
【0058】
第１発光素子４１～第６発光素子４６は、各々が赤色の波長を有する光を放出する発光層を含む半導体層からなる発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emission Diode）である。第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々は、当該発光層から放出された赤色光を上面から出射させる。
【0059】
枠体５１は、平面視において環状を有し、第２の基板部分１５の上面において第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々を囲う円筒状の部材である。枠体５１は、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々から発せられる赤色光を反射させる光反射性を有する。枠体５１は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むシリコーン樹脂からなる。
【0060】
封止部５２は、第２の基板部分１５の上面において枠体５１の内側から上方に向かって突出しているドーム状の透明な封止部材である。封止部５２は、枠体５１の内側において第１発光素子４１～第６発光素子４６及びそれらを電気的に接続すべく第２の基板部分１５上に配された配線及びワイヤを、第２の基板部分１５上の空間において封止している。
【0061】
封止部５２は、例えば、シリコーン樹脂等の第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々から発せられる赤色光に対して透光性を有する材料からなる。なお、封止部５２の形状は、ドーム状を有していなくてもよく、例えば第２の基板部分１５の上面と平行な平坦面を有していてもよい。
【0062】
次に、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々に接続される配線の構成について説明する。以後、図３に示すように、第２の基板部分１５の上面における図中左右の辺をそれぞれ辺１５ＹＡ、辺１５ＹＢとし、図中上下の辺をそれぞれ辺１５ＺＡ、辺１５ＺＢとして説明を進める。また、図３に示す領域Ａを中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とによって４つの領域に分割し、当該４つの領域を、それぞれ第１発光素子４１が載置される第１区画、第２発光素子４２が載置される第２区画、第３発光素子４３が載置される第３区画、第４発光素子４４が載置される第４区画として説明を進める。
【0063】
第２の基板部分１５の上面及びその周囲の第１の基板部分１４の上面には、相互に短絡しない距離で互いに離隔しており、各々電気伝導性の高い銅（Ｃｕ）材の表面に金（Ａｕ）めっきが施された第１配線６１～第８配線６８が形成されている。
【0064】
第１配線６１は、辺１５ＹＡと辺１５ＺＢとによってなされる第２の基板部分１５の角部Ｃ１及びその周辺部を覆いつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。すなわち、第１配線６１は角部Ｃ１を含む第１区画の多くの部分を覆っている。第１配線６１は、第２発光素子４２の下面に設けられた下面電極（図示せず）に接合されている。
【0065】
第１配線６１には、一端が第１発光素子４１の上面に設けられた上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端が接合されている。すなわち、第１配線６１は、ボンディングワイヤＷを介して第１発光素子４１と電気的に接続されている。例えば、ボンディングワイヤＷはＡｕワイヤである。
【0066】
第２配線６２は、辺１５ＹＢと辺１５ＺＢとによってなされる第２の基板部分１５の角部Ｃ２及びその周辺部を覆いつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。すなわち、第２配線６２は角部Ｃ２を含む第２区画の多くの部分を覆ている。
【0067】
第２配線６２には、一端が第２発光素子４２の上面に配された上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端が接合されている。すなわち、第２配線６２は、ボンディングワイヤＷを介して第２発光素子４２と電気的に接続されている。
【0068】
第３配線６３は、辺１５ＹＢと辺１５ＺＡとによってなされる第２の基板部分１５の角部Ｃ３及びその周辺部を覆いつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。第３配線６３は、第４発光素子４４の下面に配された下面電極（図示せず）に接合されている。すなわち、第３配線６３は角部Ｃ３を含む第３区画の多くの部分を覆っている。
【0069】
第３配線６３には、一端が第３発光素子４３の上面に配された上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端が接合されている。すなわち、第３配線６３は、ボンディングワイヤＷを介して第３発光素子４３と電気的に接続されている。
【0070】
第４配線６４は、辺１５ＹＡと辺１５ＺＡとによってなされる第２の基板部分１５の角部Ｃ４及びその周辺部を覆いつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。すなわち、第４配線６４は角部Ｃ４を含む第４区画の多くの部分を覆っている。
【0071】
第１配線６１、第２配線６２、第３配線６３、第４配線６４の各々は、各々の区画の角部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を構成する辺（辺１５ＹＡの下半分と辺１５ＺＢ左半分、辺１５ＺＢの右半部と辺１５ＹＢの下半分、辺１５ＹＢの上半分と辺１５ＺＡの右半分、辺１５ＺＡの左半分と辺１５ＹＡの上半分）の各角部から１／３以上を覆うことが好ましい。好適には、１／２以上を覆っていることがよい。
【0072】
第４配線６４には、一端が第４発光素子４４の上面に配された上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端が接合されている。すなわち、第４配線６４は、ボンディングワイヤＷを介して第４発光素子４４と電気的に接続されている。
【0073】
第５配線６５は、第１配線６１と第４配線６４との間において中心線ＣＬ１に沿って伸張しつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。言い換えれば、第５配線６５は、辺１５ＹＡの垂直二等分線に沿って辺１５ＹＡを跨いで配されている。第５配線６５は、第１発光素子４１の下面に配された下面電極（図示せず）に接合されている。すなわち、第５配線６５は中心線ＣＬ１に沿って第１区画の１／４程度の部分を覆っている。
【0074】
第６配線６６は、第２配線６２と第３配線６３との間において中心線ＣＬ１に沿って伸張しつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。言い換えれば、第６配線６６は、辺１５ＹＢの垂直二等分線に沿って辺１５ＹＢを跨いで配されている。第６配線６６は、第３発光素子４３の下面に配された下面電極（図示せず）に接合されている。また、第６配線６６は、第１の基板部分１４の内部に設けられた内部配線（図示せず）を介して第２配線６２と電気的に接続されている。すなわち、第６配線６６は中心線ＣＬ１に沿って第３区画の１／４程度の部分を覆っている。
【0075】
第５配線６５及び第６配線６６は、第１配線６１～第４配線６４の各々よりも幅が狭く設けられている。言い換えれば、第２の基板部分１５の角部Ｃ１～Ｃ４及びその各々の周辺部には、第５配線６５及び第６配線６６よりも平面視における大きさが大きい第１配線６１～第４配線６４がそれぞれ配されている。
【0076】
上述のように、第５配線６５は第１発光素子４１に電気的に接続され、第１配線６１は第１発光素子４１及び第２発光素子４２に電気的に接続され、第２配線６２は第２発光素子４２及び第６配線６６に電気的に接続され、第６配線６６は第３発光素子４３に電気的に接続され、第３配線６３は第３発光素子４３及び第４発光素子４４に電気的に接続され、第４配線６４は第４発光素子４４に電気的に接続されている。
【0077】
従って、第１の配線パターンとしての第１配線６１～第６配線６６は、第１発光素子４１～第４発光素子４４の各々を電気的に直列に接続している。すなわち、第５配線６５が第１発光素子４１～第４発光素子４４の直列接続の一端側を担っており、第４配線６４が当該直列接続の他端側を担っている。
【0078】
第７配線６７は、第２配線６２と第６配線６６との間において、中心線ＣＬ１に沿って伸張しつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。言い換えれば、第７配線６７は、辺１５ＹＢの垂直二等分線に沿って辺１５ＹＢを跨いで配されている。すなわち、第７配線６７は中心線ＣＬ１に沿って第２区画の僅か部分を覆っている。
【0079】
第７配線６７は、第１配線６１～第６配線６６の各々よりも幅が狭く形成されている。また、第７配線６７は、第５発光素子４５の下面に配された下面電極（図示せず）に接合されている。
【0080】
第８配線６８は、第２配線６２と第６配線６６との間において、第７配線６７と隣り合うように中心線ＣＬ１に沿って伸張しつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って延在している。言い換えれば、第８配線６８は、辺１５ＹＢの垂直二等分線に沿って辺１５ＹＢを跨いで配されている。すなわち、第８配線６８は中心線ＣＬ１に沿って第３区画の僅か部分を覆っている。
【0081】
第８配線６８は、第１配線６１～第６配線６６の各々よりも幅が狭く形成されている。また、第８配線６８は、第６発光素子４６の下面に配された下面電極（図示せず）に接合されている。
【0082】
なお、上述した第４配線６４には、一端が第５発光素子４５の上面に配された上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端及び一端が第６発光素子４６の上面に配された上面電極（図示せず）に接合されたボンディングワイヤＷの他端が接合されている。すなわち、第４配線６４は、ボンディングワイヤＷを介して第５発光素子４５及び第６発光素子４６と電気的に接続されている。
【0083】
上述のように、第７配線６７は第５発光素子４５と電気的に接続され、第４配線６４は第５発光素子４５と電気的に接続されている。また、第８配線６８は第６発光素子４６と電気的に接続され、第４配線６４は第６発光素子４６と電気的に接続されている。第７配線６７及び第８配線６８には共通の電圧が印加される。従って、第２の配線パターンとしての第７配線６７及び第８配線６８は、第５発光素子４５及び第６発光素子４６をそれぞれ電気的に並列に接続している。
【0084】
本実施例における光源装置１００は、例えば、車両に搭載される制動灯（ブレーキランプ）と尾灯（テールランプ）とを組み合わせたリアコンビネーションランプの光源として用いられる。このように用いられる際には、例えば、直列接続された第１発光素子４１～第４発光素子４４が比較的大きい駆動電力で駆動される制動灯として使用され、並列接続された第５発光素子４５及び第６発光素子４６が比較的小さい駆動電力で駆動される尾灯として使用される。
【0085】
尾灯としての第５発光素子４５及び第６発光素子４６は並列駆動されるため、一方の発光素子の配線が断線された場合でも他方の発光素子の点灯が担保される。さらに、当該断線した側に供給されるべき電力が他方の発光素子に供給されるので点灯光束も担保される。そのため、尾灯としての第５発光素子４５及び第６発光素子４６は、どちらか一方の配線が断線したとしても明るさが損なわれない発光素子となっている。
【0086】
第１発光素子４１～第６発光素子４６は、その駆動時において駆動用素子１３よりも発熱量が大きい。そのため、第１発光素子４１～第６発光素子４６を第１の基板部分１４（ガラスエポキシ基板）よりも熱伝導率の高い第２の基板部分１５（窒化アルミ基板）の上面に配置することによって、第１発光素子４１～第６発光素子４６の駆動時に生じた熱を第２の基板部分１５及び放熱器１３０を介して効率よく逃がすことができる。
【0087】
また、駆動用素子１３を、配線の取り回しの自由度が高く接着層３５によって第２の基板部分１５と隔てられている第１の基板部分１４（ガラスエポキシ基板）の上面に配置することによって、第１発光素子４１～第６発光素子４６の駆動時に生じた熱が駆動用素子１３に直接的に影響しにくくなる。よって、当該熱により駆動用素子１３がオーバーヒートしてしまうことを抑制することができる。
【0088】
ここで、第１の基板部分１４（ガラスエポキシ基板）と第２の基板部分１５（窒化アルミ基板）とからなる基板１１を用いる場合には、互いの熱膨張係数が異なるために、具体的にはガラスエポキシ基板の熱膨張係数が１４～１５ｐｐｍ／℃、窒化アルミ基板の熱膨張係数が４．６ｐｐｍ／℃であるために、光源装置の製造時や使用環境下における温度変化によって基板１１の上面に形成された配線に断線が生じることがある。
【0089】
例えば、上述した封止部５２を形成するために枠体５１内に充填した樹脂を熱硬化させる際には、当該樹脂が収縮することにより、第２の基板部分１５のすなわち窒化アルミ基板の上面を内方に収縮させる収縮応力が生じる。この収縮応力によって第１の基板部分１４と第２の基板部分１５との間にズレが生じたり、第２の基板部分１５が第１の基板部分１４から離隔する変形が生じ得る。これにより、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とを跨いで配された配線に断線が生じることがある。
【0090】
本実施例によれば、上述したように、平面視において第１配線６１～第４配線６４の各々が、第２の基板部分１５の角部Ｃ１～Ｃ４及びその各々の周辺部をそれぞれ覆いつつ、第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とに跨って配されている。言い換えれば、第１配線６１～第４配線６４の各々は、変形が大きくなり得る第２の基板部分１５の角部Ｃ１～Ｃ４及びその周辺部を抑え込んでいる。
【0091】
また、第１配線６１～第４配線６４の各々が角部Ｃ１～Ｃ４の各々を抑え込むことで辺１５ＹＡ、１５ＹＢ、１５ＺＡ、１５ＺＢの中点付近の変形を極めて僅かに抑え込むことができるので、当該各辺の中点近傍に細線を跨いで配置することが可能となる。よって、第２の基板部分１５の平面形状は円形より矩形が好ましく、好適には枠体５１に外接する矩形形状がよい。
【0092】
従って、本実施例によれば、上述したような第２の基板部分１５が樹脂硬化時の収縮応力を受けた場合であっても、第２の基板部分１５が変形して第１の基板部分１４と第２の基板部分１５との間にズレが生じることや、第２の基板部分１５が第１の基板部分１４から離隔することを抑制することができる。
【0093】
これにより、第２の基板部分１５の中心線ＣＬ１に沿った部分の変形も抑制することができるため、例えば第７配線６７や第８配線６８のように幅の小さい配線を第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とを跨いで配した場合であっても、当該配線に断線が生じることを抑制することができる。
【0094】
従って、本実施例によれば、光源装置１００の製造時に配線の断線が生じることを防ぎつつ、発光モジュール１１０における発光素子の駆動時に生じる熱が駆動用素子に影響することを抑制することができる。
【0095】
【0096】
光源装置１００の説明に先立ち、実施例に用いた基板１１の製造方法について説明する。まず、内部にジャンパ配線された第１の基板部分１４（多層基板）の貫通孔１４Ｈに接着層３５を介して第２の基板部分１５を埋設及び接着した複合基板を用意する。次に、当該複合基板の両表面に無電解メッキ及び電界メッキでＣｕ層を形成する。Ｃｕ層は当該基板に銅箔を加熱圧着して形成することもできる。その後、上面に第１配線６１～第８配線６８を含む配線と、下面（裏面）に熱拡散膜３７をパターニングして基板１１を得る。
【0097】
まず、第１の基板部分１４及び第２の基板部分１５からなる基板１１を準備し、第２の基板部分１５の上面に発光装置１２を実装する（ステップ１、発光装置実装工程）。
【0098】
具体的には、種々の配線が形成された基板１１の第２の基板部分１５の上面にＡｕＳｎ粒子からなるソルダーペーストはんだを塗布し、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々を載置して加熱する。これによりソルダーペーストはんだに含まれるＡｕＳｎ粒子が溶融されかつ固化されることによって、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々が第２の基板部分１５の上面に接合される。
【0099】
その後、図３に示すように、第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々とこれらに接続される配線とに対してボンディングワイヤＷを接合し、枠体５１となる樹脂を第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々を囲むように塗布する。そして、枠体５１内において第１発光素子４１～第６発光素子４６とこれらに接続された配線、及びボンディングワイヤＷを封止するように封止部５２となる透明な樹脂を注入し、当該樹脂を熱硬化させる。これにより、第２の基板部分１５の上面に設けられた発光装置１２が得られる。
【0100】
次に、第１の基板部分１４の上面に駆動用素子１３を実装する（ステップ２、駆動用素子実装工程）。
【0101】
具体的には、第１の基板部分１４の上面に形成された配線パターンに合わせてメタルマスクを行い、はんだ印刷を行った後に駆動用素子１３の各々を載置し、リフローを実施する。これにより駆動用素子１３を第１の基板部分１４の上面に実装することができる。上述したステップ１及びステップ２により、本実施例の光源装置１００における発光モジュール１１０が作製される。
【0102】
最後に、上述したステップ１及びステップ２にて作製した発光モジュール１１０と、収容ホルダ１２０と、放熱器１３０と、給電コネクタ１４０とを組み合わせて、光源装置１００を作製する（ステップ３、光源装置組み立て工程）。
【0103】
まずは、放熱器１３０の受熱部２５を収容ホルダ１２０の貫通孔１９Ｈ１内に挿入し、収容ホルダ１２０と放熱器１３０とを一体化する。また、給電コネクタ１４０を収容ホルダ１２０の貫通孔１９Ｈ２内に挿入して固定する。
【0104】
そして、モジュール収容部１９の上面１９Ｓと受熱部２５の上面２５Ｓとの界面にシール材２８を塗布すると共に、受熱部２５の上面２５Ｓ上に熱伝導性接着剤２９を塗布し、発光モジュール１１０を組み付けて熱硬化（１２０℃・１ｈ）させる。
【0105】
その後、給電コネクタ１４０のリード端子３２を基板１１の第１の基板部分１４の端子孔（図示せず）に挿入すると共に当該部分にはんだ付けを行うことで、基板１１とリード端子３２とを電気的に接続させる。これにより、発光装置１２及び駆動用素子１３に対して給電可能となる。そして、最後にＯリング２２を収容ホルダ１２０の筒壁部１８の外周面に沿った状態で取り付ける。以上のステップ１～３により、本実施例における光源装置１００を作製することができる。
【0106】
なお、本実施例における光源装置１００の発光装置１２には、上述したＬＥＤ以外にも、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いることができる。また、発光装置１２の第１発光素子４１～第６発光素子４６の各々から出射される光は赤色光に限られず、使用する車両用灯具の種類に応じて橙色光または白色とすることができる。例えば、方向指示器（ターニングランプ）に用いる場合は橙色光であり、前照灯（ロービーム、ハイビーム）または車幅灯（ポジションランプ）に用いる場合は白色光となる。
【0107】
また、本実施例においては、基板１１が、第１の基板部分１４の貫通孔１４Ｈ内に第２の基板部分１５が配されて一体化されているものとして説明したが、その構成はこれに限られない。例えば、基板１１は、第１の基板部分１４の一部を凹ませた凹部の内側に第２の基板部分１５が配置された構成であってもよい。また、基板１１は、上述した接着層３５を介して第１の基板部分１４と第２の基板部分１５とが一体化された構成に限らず、貫通孔１４Ｈや凹部の内側に直接嵌め込まれた構成であってもよい。
【0108】
［光源装置１００の使用例］
以下に、図５を用いて光源装置１００の使用例について説明する。図５は、光源装置１００を用いた車両用灯具２００の側面図である。なお、図５においては、説明の簡便化を図るためにランプハウジング２１０のみ断面を示している。
以下に、図５を用いて光源装置１００の使用例について説明する。図５は、光源装置１００を用いた車両用灯具２００の側面図である。なお、図５においては、説明の簡便化を図るためにランプハウジング２１０のみ断面を示している。
【0109】
車両用灯具２００は、上述した光源装置１００と、光源装置１００の発光モジュール１１０を覆うように収容ホルダ１２０に取り付けられたランプハウジング２１０とから構成される。
【0110】
ランプハウジング２１０は、収容ホルダ１２０の筒壁部１８を覆う筒状の光源ソケット７１と、光源ソケット７１から図中左方に向かって拡がるように設けられ、内面が光源装置１００から出射される赤色光に対して反射性を有する中空の円錐台状のリフレクタ７２と、リフレクタ７２の開口を塞ぐように設けられた透明なアウターレンズ７３と、を有している。
【0111】
ランプハウジング２１０は、光源ソケット７１が収容ホルダ１２０の筒壁部１８に設けられた４つの爪部１８Ｃと噛み合って固定されることにより、Ｏリング２２を介して着脱自在に取り付けられている。
【0112】
このように構成された車両用灯具２００は、例えば、上述したような制動灯（第１発光素子４１～第４発光素子４４）と尾灯（第５発光素子４５～第６発光素子４６）とを組み合わせたリアコンビネーションランプとして、車両の後端の両コーナーにそれぞれ設けられる。
【0113】
なお、本実施例においては、光源装置１００をリアコンビネーションランプの光源として用いる場合について説明したが、その使用方法はこれに限られない。例えば、光源装置１００を、車両用前照灯（ヘッドランプ）、車幅灯（ポジションランプ）、補助前照灯（サブヘッドランプ）、前部（後部）霧灯（フォグランプ）、昼間点灯用（ＤＲＬ）ランプ、リッドランプ、テールランプ、ブレーキランプ（ストップランプ）、バックランプ、方向指示器（ウィンカーランプ）などの車両用灯具に幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【0114】
１１ 基板
１２ 発光装置
１３ 駆動用素子
１４ 第１の基板部分
１５ 第２の基板部分
１７、２４ ベース部
１８ 筒壁部
１９ モジュール収容部
２１ ソケット部
２２ Ｏリング
２４ 受熱部
２６ 放熱フィン
２８ シール材
２９ 熱伝導性接着剤
３１ 本体部
３２ リード端子
１００ 光源装置
１１０ 発光モジュール
１２０ 収容ホルダ
１３０ 放熱器
１４０ 給電コネクタ
２００ 車両用灯具
２１０ ランプハウジング
１２ 発光装置
１３ 駆動用素子
１４ 第１の基板部分
１５ 第２の基板部分
１７、２４ ベース部
１８ 筒壁部
１９ モジュール収容部
２１ ソケット部
２２ Ｏリング
２４ 受熱部
２６ 放熱フィン
２８ シール材
２９ 熱伝導性接着剤
３１ 本体部
３２ リード端子
１００ 光源装置
１１０ 発光モジュール
１２０ 収容ホルダ
１３０ 放熱器
１４０ 給電コネクタ
２００ 車両用灯具
２１０ ランプハウジング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】