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公開番号2024095446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022212739
出願日2022-12-28
発明の名称光源装置
出願人HOYA株式会社
代理人個人
主分類H01L 33/64 20100101AFI20240703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】LEDの搭載された基板の熱を効率よく放熱すると共に、高い絶縁性を確保し、信頼性の高い光源装置を提供すること。
【解決手段】光源装置が、LED素子と、表面にLED素子が載置され、LED素子に電力を供給する基板と、基板の裏面と密着するように配置され基板と熱的に接合する金属製のベース部材と、ベース部材の一部分と密着するように配置されベース部材を支持すると共に、ベース部材と熱的に接合する金属製のヒートシンクと、を備え、基板の裏面は、LED素子の一方の電極と導通しており、基板とベース部材との間に、基板とベース部材を電気的に導通させると共に、基板の熱をベース部材に伝える導電性熱伝導部材を有し、ベース部材とヒートシンクとの間に、ベース部材とヒートシンクを電気的に絶縁すると共に、ベース部材の熱をヒートシンクに伝える絶縁性熱伝導部材を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＬＥＤ素子と、
表面に前記ＬＥＤ素子が載置され、前記ＬＥＤ素子に電力を供給する基板と、
前記基板の裏面と密着するように配置され、前記基板と熱的に接合する金属製のベース部材と、
前記ベース部材の一部分と密着するように配置され、前記ベース部材を支持すると共に、前記ベース部材と熱的に接合する金属製のヒートシンクと、
を備え、
前記基板の裏面は、前記ＬＥＤ素子の一方の電極と導通しており、
前記基板と前記ベース部材との間に、前記基板と前記ベース部材を電気的に導通させると共に、前記基板の熱を前記ベース部材に伝える導電性熱伝導部材を有し、
前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間に、前記ベース部材と前記ヒートシンクを電気的に絶縁すると共に、前記ベース部材の熱を前記ヒートシンクに伝える絶縁性熱伝導部材を有する
ことを特徴とする光源装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記導電性熱伝導部材の面積よりも前記絶縁性熱伝導部材の面積の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間の、前記絶縁性熱伝導部材のない部分に、電気的に絶縁の絶縁スペーサを有し、
前記ベース部材が前記ヒートシンクに取り付けられたときに、前記絶縁スペーサによって、前記ベース部材と前記ヒートシンクの間隔が規制されると共に、前記絶縁性熱伝導部材が前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間に狭持される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記絶縁スペーサの硬度よりも前記絶縁性熱伝導部材の硬度の方が低いことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記絶縁スペーサは、前記ヒートシンクに対して垂直な方向に貫通する貫通孔を有し、
前記絶縁スペーサは、前記貫通孔に挿通される、電気的に絶縁のネジによって前記ベース部材に固定されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記ベース部材は、前記ヒートシンクに対して垂直な方向に貫通する貫通孔を有し、
前記ベース部材は、前記貫通孔に挿通される、電気的に絶縁のネジによって前記ヒートシンクに固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記ベース部材は、前記ヒートシンクに向かって突出し、前記ヒートシンクに対して移動を規制する、電気的に絶縁の複数の位置決めピンを有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８】
前記絶縁性熱伝導部材は、前記ヒートシンクに対して垂直な方向に貫通する複数の貫通孔を有し、
前記複数の位置決めピンが、前記複数の貫通孔に挿通されている
ことを特徴とする請求項７に記載の光源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した光源装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、様々な用途の照明装置や照明システムにおいて、ＬＥＤを光源として利用した光源装置が実用に供されている。このように、光源としてＬＥＤを用いると、投入した電力の大半が熱となり、ＬＥＤ自身が発生する熱によって発光効率と寿命が低下するといった問題があるため、熱対策が重要となる。
【０００３】
近年、このような熱対策として、放熱効果に優れる金属基板（例えば、アルミ基板、銅基板、鉄基板等）が、ＬＥＤ用の基板として注目されている（例えば、非特許文献１）。
しかし、このような金属基板を使用した場合、静電気が金属基板に印加すると、ＬＥＤが破損してしまう虞があるため、基板と筐体の金属部分との絶縁性を確保する必要がある。
【０００４】
このため、絶縁性と放熱性を兼ね備えるＬＥＤの光源ユニットとして、アルミ基板の前面に発光素子回路（ＬＥＤ）が搭載されたＬＥＤパッケージを、アルミ基板の裏面との間に絶縁放熱用ゴム成形品を挟んで基台に取り付ける、といった構成も提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
"アルミ基板とｌｅｄの関係について"、［online］、富士プリント工業株式会社、［令和４年６月１３日検索］、インターネット＜URL：https://www.fujiprint.com/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9F%E5%9F%BA%E6%9D%BF%E3%81%A8led%E3%81%AE%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6/＞
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－２１８８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の構成によれば、絶縁性及び熱伝導性の高いゴム材料を介してＬＥＤパッケージを基台に取り付けることで、基板の絶縁性を確保するとともに、ＬＥＤの熱を基台に放熱することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の構成は、基板と基台との間にゴム材料が介在するため、基板と基台間の熱抵抗は、ゴム材料の熱伝導率とその厚さによることとなり、必ずしも十分な放熱ができるものではなかった。
また、近年、パワーＬＥＤ等、高輝度のものが主流になりつつあり、消費電力も高くなる傾向（例えば、１Ｗ以上）にあることから、さらなる熱対策も求められている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤの搭載された基板（例えば、アルミ基板）の熱を効率よく放熱すると共に、高い絶縁性を確保し、信頼性の高い光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の光源装置は、ＬＥＤ素子と、表面にＬＥＤ素子が載置され、ＬＥＤ素子に電力を供給する基板と、基板の裏面と密着するように配置され基板と熱的に接合する金属製のベース部材と、ベース部材の一部分と密着するように配置されベース部材を支持すると共に、ベース部材と熱的に接合する金属製のヒートシンクと、を備え、基板の裏面は、ＬＥＤ素子の一方の電極と導通しており、基板とベース部材との間に、基板とベース部材を電気的に導通させると共に、基板の熱をベース部材に伝える導電性熱伝導部材を有し、ベース部材とヒートシンクとの間に、ベース部材とヒートシンクを電気的に絶縁すると共に、ベース部材の熱をヒートシンクに伝える絶縁性熱伝導部材を有することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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