JP2010272736A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給電用の端子などのはんだ付けを不要とし、はんだを使用しないことで、投入電力を増加させてＬＥＤチップの発光強度を高くしたり、放熱構造を小形化できる発光装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップ13を実装する基板12に、ＤＣＢ基板を用いる。ＤＣＢ基板は、セラミックス基材21に金属材22，23を直接接合または蝋着で接合する。金属材22の一部をセラミックス基材21から突出して給電部27を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体発光素子を光源とする発光装置に関する。

従来、半導体発光素子としてＬＥＤを用い、このＬＥＤを１Ｗ以上の電力で点灯させる発光装置では、高出力化、小形化に伴い、ＬＥＤを実装する基板の配線パターンのジュール熱が増大し、ＬＥＤでの発熱に対して熱流密度が増加して熱を放熱しきれなくなる。

そのため、基板の高耐熱化、配線パターンの厚膜化が必要となり、これが可能な基板としては、セラミックス基材に銅などの金属材が直接接合されたＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板などがある。このＤＣＢ基板の金属材はエッチングによって所定の配線パターンにパターン化されており、この金属材上にＬＥＤが実装されるとともに電気的に接続されている。また、外部からＬＥＤへの給電用に端子が用いられ、この端子が金属材にはんだ付け接続されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−７９５９３号公報（第５−６頁、図２−３）

従来の発光装置では、基板の高耐熱化、配線パターンの厚膜化に対応してＤＣＢ基板が用いられているが、給電用の端子が基板の金属材にはんだ付け接続されており、このはんだの溶融温度は鉛フリータイプの場合でも２３０°程度であるため、基板やＬＥＤを基板に接着する接着剤などの耐熱温度に比べても低く、高い温度環境で使用や点灯消灯による温度変化によって、はんだにクラックなどの劣化が発生するおそれがある。

そのため、発光装置において、はんだを使用している場合には、はんだを使用しない場合に比べて、はんだの劣化を考慮して温度が高くならないように投入電力が抑制されるために、放熱性能が同じ条件であれば、ＬＥＤに供給する電力を増加させて明るさを増加させることができず、また、明るさが同じ条件とすれば、高い放熱性能を確保するために、放熱構造が大形化する問題が生じる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、給電用の端子などのはんだ付けを不要とし、はんだを使用しないことで、投入電力を増加させて半導体発光素子の発光強度を高くしたり、放熱構造を小形化することが可能となる発光装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発光装置は、セラミックス基材、セラミックス基材に直接接合および蝋着のいずれか一方で接合された金属材、および金属材の一部がセラミックス基材から突出して形成された給電部を有する基板と；基板に実装されるとともに金属材に電気的に接続された半導体発光素子と；を具備しているものである。

基板は、セラミックス基材に金属材として板状の銅を直接接合したＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、セラミックス基材に金属材として板状のアルミニウムを蝋着して接合したＤＢＡ（Direct Brazing Aluminum）基板、セラミックス基材に金属材として板状の銅を蝋着して接合したＡＭＣ（Active Metal Brazed Copper）基板などがあり、いずれを用いてもよい。

セラミックス基材には、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡＬＮ、ＳｉＮなどの材料のいずれを用いてもよい。

金属材は、板状に形成され、セラミックス基材の半導体発光素子を実装する面に接合していればよいが、その面に対して反対側の面にも放熱用および基板の反り防止用として接合してもよい。金属材を所定のパターンとするには、１枚の金属材を予め金型などで所定のパターンに打ち抜き形成したものをセラミック基材に接合した後、金属材の必要な部分の間を支持していたブリッジなどの不要な部分を切除するようにしてもよく、あるいは、１枚の金属材をセラミック基材に接合した後、エッチングによって所定のパターンに形成してもよい。

給電部は、セラミックス基材の周辺部から外側に突出していても、セラミックス基材の内側の一部に孔や溝などを設け、この孔や溝の部分に突出していてもよく、要はセラミックス基材と干渉せずに外部の端子などと電気的に接続できるように構成していればよい。

半導体発光素子は、例えば、ＬＥＤや有機ＥＬなどがある。

請求項２記載の発光装置は、請求項１記載の発光装置において、給電部は、半導体発光素子が放射する光を遮らない範囲にセラミックス基材から突出して形成されたものである。

半導体発光素子が放射する光を遮らない範囲とは、例えば、金属材が接合されたセラミックス基材の面より突出しない範囲や、金属材が接合されたセラミックス基材の面より突出しても半導体発光素子から光が放射されない範囲であり、また、例えば、半導体発光素子が放射する光を反射させる反射枠を用いる場合には、その反射枠によって遮られる範囲も含まれる。

請求項３記載の発光装置は、請求項１または２記載の発光装置において、金属材は、半導体発光素子を封止する封止樹脂を保持するとともに半導体発光素子が放射する光を反射させる反射枠を兼ねたものである。

封止樹脂は、例えば、透明なシリコーン樹脂が用いられ、また、半導体発光素子の光で励起する蛍光体を混入して所定の色の光を放射するようにしてもよい。

反射枠は、例えば、半導体発光素子を囲むように配置することで、封止樹脂の塗布液が漏れ出さないように保持し、また、半導体発光素子からの光を所望の方向に反射する反射面形状に形成してもよい。

請求項４記載の発光装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の発光装置において、金属材は、セラミックス基材に直接接合および蝋着のいずれか一方で接合された第１の金属層、および第１の金属層上に接合された第２の金属層を有し、第１の金属層の厚みが第２の金属層の厚みより薄い関係を有するものである。

第１の金属層は、例えば、板状の銅やアルミニウムなどが用いられる。第２の金属層は、例えば、ニッケル、銅、銀などで、第１の金属層上にメッキ処理により積層して接合される。

第１の金属層および第２の金属層の厚みは、一例として、第１の金属層を０．１ｍｍ、第２の金属層を０．５ｍｍとするが、これに限定されるものではない。

請求項１記載の発光装置によれば、セラミックス基材に金属材を直接接合および蝋着のいずれか一方で接合した基板を用い、この基板の金属材の一部をセラミックス基材から突出して給電部を形成しているので、給電のための端子などのはんだ付けが不要となり、はんだを使用しないことで、放熱性能が同じ場合には、投入電力を増加させて半導体発光素子の発光強度を高くすることが可能となり、また、明るさを同じとする場合には、放熱構造を小形化することが可能となる。さらに、突出する給電部からも効率的に放熱させることができる。

請求項２記載の発光装置によれば、請求項１記載の発光装置の効果に加えて、半導体発光素子が放射する光を遮らない範囲にセラミックス基材から給電部を突出して形成したので、光を外部に取り出す光取出効率を向上できる。

請求項３記載の発光装置によれば、請求項１または２記載の発光装置の効果に加えて、金属材が、半導体発光素子を封止する封止樹脂を保持するとともに半導体発光素子が放射する光を反射させる反射枠を兼ねることができ、構成を簡単にできる。

請求項４記載の発光装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の発光装置の効果に加えて、セラミックス基材に薄い第１の金属層を直接接合および蝋着のいずれか一方で接合し、この第１の金属層上に第２の金属層を接合するので、第１の金属層の製造性の向上や、第１の金属層を接合する際のセラミックス基材への応力緩和など、製造上の不具合を軽減できる。

本発明の第１の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 同上発光装置の一部を拡大した断面図である。 同上発光装置の蛍光体部を省略した正面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第４の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第５の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第６の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第７の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第８の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第９の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１０の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１１の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１２の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１３の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１４の実施の形態を示す発光装置の断面図である。 本発明の第１５の実施の形態を示す発光装置の一部を拡大した断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１ないし図３に第１の実施の形態を示し、図１は発光装置の断面図、図２は発光装置の一部を拡大した断面図、図３は発光装置の蛍光体部を省略した正面図である。

図１ないし図３において、11は例えば白色光を放射する一般照明用の照明装置に用いられる発光モジュールである発光装置で、この発光装置11は、正面視で四角形状の基板12と、この基板12上にマトリクス状に配列されて実装される複数の半導体発光素子としてのＬＥＤチップ13と、このＬＥＤチップ13が実装された基板12上に形成される蛍光体部14とを備えている。

基板12は、一面である正面がＬＥＤチップ13を実装する実装面12aであり、その実装面12aに対して反対側の他面が裏面12bである。基板12には、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板が用いられている。このＤＣＢ基板は、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＡＬＮ、ＳｉＮなどを材料として四角形状の板状に形成されたセラミックス基材21、およびこのセラミックス基材21の実装面12a側および裏面12b側の両面にＤＣＢ法によって直接接合された銅板である第１の金属材としての金属材22および第２の金属材としての金属材23を備えている。

ＤＣＢ法による直接接合は、銅板の一面に酸化銅皮膜を形成し、この酸化銅皮膜をセラミックス基材21に向けて銅板をセラミックス基材21に配置し、加熱することにより、銅板とセラミックス基材21との接合界面に共晶溶融物が形成され、この共晶溶融物により銅板とセラミックス基材21とが直接接合される。

実装面12a側の金属材22には、各ＬＥＤチップ13の実装位置に対応してマトリクス状で複数に分割されたパターン部26が形成されているとともに、これらパターン部26の一方の配列方向（図２の左右方向）に沿った両端側に給電部27がそれぞれ形成されている。この給電部27の一端はセラミックス基材21に直接接合され、他端はセラミックス基材21の周辺部から実装面12aと平行な外方へ向けて直線状に突出されている。なお、図２には、ＬＥＤチップ13を一方の配列方向毎に直列に接続した複数のＬＥＤ直列回路とする場合に、各ＬＥＤ直列回路毎に給電する給電部27が分離形成されているが、これらＬＥＤ直列回路を並列に接続して給電する場合には給電部27を一体に形成してもよく、また、全てのＬＥＤチップ13を直列に接続する場合には直列接続の両端位置のパターン部26に隣接して給電部27を形成すればよい。

図２に示すように、実装面12a側の金属材22は、パターン部26および給電部27を金属板である厚い第１の金属層28とし、この第１の金属層28上にメッキ層である薄い第２の金属層29が積層されて接合されている。第２の金属層29は、第１の金属層28上に３μｍ程度の厚みに形成された例えばニッケルメッキなどのメッキ層30と、このメッキ層30上に０．３μｍ程度の厚みに形成された例えば銅メッキ、銀メッキおよび金メッキなどのメッキ層31とを備えている。

実装面12a側の金属材22を所定のパターンに形成するには、１枚の金属材22を予め金型などで所定のパターンに打ち抜き形成したものをセラミック基材21に直接接合し、メッキ処理を施した後、金属材22の必要な部分の間を支持していたブリッジなどの不要な部分を切除するようにし、あるいは、１枚の金属材22をセラミック基材21に直接接合した後、エッチングによって所定のパターンに形成し、メッキ処理を施すようにする。

裏面12b側の金属材23は、放熱用および基板12の反り防止用としてセラミックス基材21に直接接合されている。

また、ＬＥＤチップ13は、例えば青色ＬＥＤチップで、例えばシリコーン樹脂や銀ペーストなどのダイボンド材34で金属材22の各パターン部26に固定されている。なお、ＬＥＤチップ13は給電部27には固定されない。

ＬＥＤチップ13は、ダイボンド材34で固定されるサファイヤ基板などの素子基板上に青色の単色発光の半導体発光層が積層され、この半導体発光層上に一対の電極が互いに離間して配置された半導体チップである。各ＬＥＤチップ13の電極と金属材22のパターン部26とがボンディングワイヤ35によって電気的に接続され、ＬＥＤチップ13の一方の配列方向毎に両端の給電部27間に直列に接続されている。あるいは、全てのＬＥＤチップ13が直列に接続されていてもよい。

また、蛍光体部14は、基板12の実装面12aの周辺部を囲むように配置される枠部38、およびこの枠部38の内側に充填されてＬＥＤチップ13などを覆う封止樹脂39を備えている。

封止樹脂39は、例えば複数の色に対応する図示しない蛍光体が混入された透明なシリコーン樹脂により形成された蛍光体塗布液が用いられ、この蛍光体塗布液が枠部38の内側に充填された後に硬化されて形成されている。蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発する光の一部により励起されることで所定の色の光を放射するもので、例えば、青色光に対して黄色光、赤色光、あるいは緑色光をそれぞれ放射する黄色蛍光体、赤色蛍光体、あるいは緑色蛍光体が、予め設定された所定の配合比で配合されている。

次に、このように構成された発光装置11は、図示しない照明装置に組み込まれ、基板12から突出する給電部27を利用して照明装置のソケット部に対し電気的に接続される。給電部27をソケット部に対し電気的に接続するには、給電部27の先端を、ソケット部の端子に接触させたり、ソケット部の端子にねじ止したり、ソケット部の端子に蝋着あるいは溶接してもよい。また、ソケット部に接続される基板12の裏面12b側の金属材23には、ヒートシンクなどの放熱構造が熱伝導可能に接合される。

照明装置の電源部から給電部27を通じて発光装置11に給電することにより、ＬＥＤチップ13が点灯し、ＬＥＤチップ13が発する光で封止樹脂39の蛍光体が励起されて所定の色の光を放射し、封止樹脂39の表面から例えば白色光を放射する。

また、ＬＥＤチップ13の点灯時には、ＬＥＤチップ13が熱を発生するとともに封止樹脂39の励起された蛍光体が熱を発生する。これらから発生した熱は、基板12に熱伝導され、基板12に接合されたヒートシンクなどの放熱構造に熱伝導されて放熱され、基板12から突出する給電部27からも給電部27が接触するソケット部の端子や空気中に放熱される。

そして、発光装置11では、セラミックス基材21に金属材22，23を直接接合した基板12を用い、この基板12の実装面12a側の金属材22の一部をセラミックス基材21から突出して給電部27を形成しているので、給電のための端子などのはんだ付けが不要となる。はんだを使用しないことで、放熱性能が同じ場合には、投入電力を増加させてＬＥＤチップ13の発光強度を高くすることが可能となり、また、明るさが同じとする場合には、ヒートシンクなどの放熱構造を小形化することが可能となる。

さらに、基板12から突出する給電部27からも効率的に放熱させることができるため、より投入電力を増加させたり、ヒートシンクなどの放熱構造をより小形化することができる。特に、給電部27にＬＥＤチップ13を実装していないため、給電部27の温度が低く、基板12の熱が効率的に熱伝導されて放熱できる。

また、給電部27は、セラミックス基材21の周辺部から実装面12aと平行な外方へ向けて直線状に突出されており、つまり、ＬＥＤチップ13が放射する光を遮らない範囲にセラミックス基材21から給電部27を突出して形成しているので、光を外部に取り出す光取出効率を向上できる。なお、ＬＥＤチップ13が放射する光を遮らない範囲とは、基板12の実装面12aより給電部27が突出しない範囲や、基板12の実装面12aより突出してもＬＥＤチップ13から光が放射されない範囲であり、また、基板12の実装面12aに蛍光体部14の枠部38を用いている場合や、ＬＥＤチップ13が放射する光を反射させる反射枠を用いている場合には、それら枠によって遮られる範囲も含まれる。

次に、図４に第２の実施の形態を示し、図４は発光装置の断面図である。

基板12から突出する給電部27の先端側が基板12の実装面12a側に突出するように傾斜状に折曲されている。

この構成により、発光装置11を基板12の裏面12b側から照明装置のソケット部に装着する際に、給電部27をソケット部の端子にワンタッチ接続できるとともに、給電部27が弾性によってソケット部の端子に圧接し、電気的な接続を確実に保持できる。

次に、図５に第３の実施の形態を示し、図５は発光装置の断面図である。

基板12から突出する給電部27の先端側が基板12の裏面12b側へ向けて傾斜状に折曲され、この給電部27の内側と基板12の周辺部との間に例えばゴムなどの弾性体42が配置されている。

この構成により、弾性体42で給電部27をソケット部の端子に押し付け、電気的な接続を確実に保持できる。

次に、図６は第４の実施の形態を示し、図６は発光装置の断面図である。

基板12から突出する給電部27の先端側が基板12の裏面12b側に断面略コ字状に折曲されている。

照明装置45のソケット部46には、このソケット部46に発光装置11が装着された際に各給電部27が電気的に接続される端子47が配置されている。端子47は、板ばねによって構成され、ソケット部46に装着される基板12の給電部27の外周面に圧接する。

この構成により、発光装置11を照明装置45のソケット部46に容易に着脱することができ、装着状態では端子47が給電部27に圧接し、電気的な接続を確実に保持できる。

また、ソケット部46には、基板12の裏面12b側の金属材23に熱伝導可能に接合されて放熱するヒートシンクなどの放熱構造48が配置されている。

次に、図７に第５の実施の形態を示し、図７は発光装置の断面図である。

基板12の裏面12b側の金属材23が、その金属材23の周辺部をセラミックス基材21の周辺部から突出する大きさに形成され、金属材23の突出部分に照明装置への固定構造として複数の固定孔51が形成されている。そして、この金属材23の突出部分の固定孔51にボルトやリベットなどの固定具を通して照明装置に固定できる。

この構成により、固定構造を別に設ける必要がなく、基板12のセラミックス基材21に直接接合された金属材23の突出部分を固定用に利用でき、しかも、機械的強度の弱いセラミックス基材21に負荷がかからずに固定することができる。

また、金属材23の突出部分からも効率的に放熱でき、放熱性を向上させることができる。なお、金属材23の突出部分から放熱性を向上させるために、この金属材23の突出部分にフィン構造を用いてもよい。

また、給電部27の先端は、金属材23の突出部分との間隔が開くように断面略Ｌ字状に折曲され、給電部27の接続スペースおよび金属材23の突出部分の固定スペースが確保されている。

次に、図８は第６の実施の形態を示し、図８は発光装置の断面図である。

基板12の実装面12a側の金属材22に、ＬＥＤチップ13を実装するパターン部26に代えて、基板12に実装されるＬＥＤチップ13を囲むように反射枠53が形成されている。この反射枠53の内側には配線パターン53aの一部が形成されている。

反射枠53の内側でセラミックス基材21の実装面12aにＬＥＤチップ13が実装され、このＬＥＤチップ13がボンディングワイヤ35によって反射枠53や給電部27に電気的に接続され、反射枠53の内側にＬＥＤチップ13を覆う封止樹脂39が充填されている。反射枠53の内周面はＬＥＤチップ13が放射する光を反射させる反射面として構成されている。この反射面は、ＬＥＤチップ13が放射する光を所定の配光方向へ反射させる傾斜面で構成してもよい。

この構成により、金属材22が、封止樹脂39の塗布液が漏れ出さないように保持する枠部38の機能とともに、ＬＥＤチップ13が放射する光を反射させる反射枠53を兼ねることができ、構成を簡単にできる。

次に、図９に第７の実施の形態を示し、図９は発光装置の断面図である。なお、蛍光体部14などは図示を省略している。

前記各実施の形態では、基板12の外側域においてセラミックス基材21から給電部27が突出された構成であったが、本実施の形態では、基板12の内側域においてセラミックス基材21から給電部27が突出された構成になっている。

基板12のセラミックス基材21の内側の一部に複数の孔部56が形成され、基板12の実装面12a側の金属材22が孔部56上にも形成され、この孔部56上に突出する金属材22の部分にセラミックス基材21から突出する給電部27が形成されている。この給電部27には、孔部56と同一の中心軸で孔部56より小径の挿通孔57が形成されている。基板12の裏面12b側の金属材23はセラミックス基材21の孔部56に対応して開口されている。

そして、この基板12は、裏面12b側の金属材23をヒートシンクなどの放熱構造48に配置し、給電部27の挿通孔57を通じてねじ60を放熱構造48に設けたナット61に螺合して固定する。ナット61は、放熱構造48に対して絶縁状態に設けられており、照明装置の電源部と電気的に接続され、ねじ60を通じて給電部27に電力供給可能とする。

このように、基板12の内側域においてセラミックス基材21から給電部27が突出された構成においても、基板12の外側域においてセラミックス基材21から給電部27が突出された構成と同様に、給電用の端子などのはんだ付けを不要とし、はんだを使用しないことで、投入電力を増加させてＬＥＤチップ13の発光強度を高くしたり、ヒートシンクなどの放熱構造48を小形化することが可能となる。さらに、固定構造を別に設ける必要がなく、基板12のセラミックス基材21に直接接合された金属材22の給電部27を利用して固定することができ、しかも、機械的強度の弱いセラミックス基材21に負荷がかからずに固定することができるとともに、給電部27との電気的接続を図ることができる。

次に、図１０に第８の実施の形態を示し、図１０は発光装置の断面図である。

基板12は、図９に示した第７の実施の形態の基板12が用いられる。

給電部27の挿通孔57を通じてリベット64が電気的に接続されて固定され、このリベット64に給電線65が接続されている。

この構成により、機械的強度の弱いセラミックス基材21に負荷がかからずに、給電部27との電気的接続を図ることができる。

次に、図１１は第９の実施の形態を示し、図１１は発光装置の断面図である。

基板12は、図９に示した第７の実施の形態の基板12が用いられる。

給電部27の挿通孔57を通じて例えば樹脂製の軸部材68が配置され、この軸部材68に、給電線69が接続された金属リング70、およびこの金属リング70を金属材22に圧接させるスプリング71が嵌合されている。

この構成により、機械的強度の弱いセラミックス基材21に負荷がかからずに、給電部27との電気的接続を図ることができる。

次に、図１２は第１０の実施の形態を示し、図１２は発光装置の断面図である。

基板12は、図９に示した第７の実施の形態の基板12が用いられる。

給電部27の挿通孔57にピン状の端子74を通し、給電部27に蝋材75で蝋着する。基板12の実装面12aからの端子74の突出寸法は、ＬＥＤチップ13から放出される光を遮らないように５ｍｍ以下とするのが好ましい。

この構成により、基板12の裏面12b側で電気的な接続を図ることができる。

なお、端子74を給電部27に挿通させずに、孔部56内で端子74を給電部27に蝋着してもよい。

次に、図１３は第１１の実施の形態を示し、図１３は発光装置の断面図である。

基板12は、図９に示した第７の実施の形態の基板12と同様であるが、給電部27には孔部56が形成されていない。

基板12の孔部56の内側に金属製のスプリング78を配置して、基板12を放熱構造48に配置することにより、スプリング78が給電部27と放熱構造48との間で圧縮されて圧着する。

この構成により、基板12の裏面12b側で電気的な接続を図ることができる。

次に、図１４は第１２の実施の形態を示し、図１４は発光装置の断面図である。

基板12は、図９に示した第７の実施の形態の基板12と同様であるが、給電部27および孔部56は基板12の中央部の１箇所に形成されている。

基板12が配置される放熱構造48の表面には、ソケット部81が固定されている。このソケット部81は、放熱構造48の表面に配置されるカップ状の絶縁部82と、この絶縁部82内に配置されるコネクタ部83とを有している。

そして、基板12の孔部56にソケット部81を収容するようにして、基板12の裏面12b側を放熱構造48に配置し、給電部27の挿通孔57を通じてねじ84をソケット部81のコネクタ部83に螺着する。これにより、基板12がソケット部81を介して放熱構造48に固定されるとともに、給電部27がコネクタ部83に接触して電気的に接続されるか、ねじ84を介して電気的に接続される。

この構成により、固定構造を別に設ける必要がなく、基板12のセラミックス基材21に直接接合された金属材22の給電部27を利用して固定することができ、しかも、機械的強度の弱いセラミックス基材21に負荷がかからずに固定することができるとともに、給電部27との電気的接続を図ることができる。さらに、基板12の中央部から給電できるため、複数の発光装置11を隣り合わせて配置して大きな発光面を形成する場合に、隣り合う基板12同士を隙間なく配置できる。

次に、図１５は第１３の実施の形態を示し、図１５は発光装置の断面図である。

基板12は、図１４は第１２の実施の形態を示した基板12と同様であるが、給電部27は基板12の実装面12a側に突出するように折曲されている。

放熱構造48の表面に固定されるソケット部81は、カップ状の絶縁部82からコネクタ部83が突出されている。

そして、基板12の孔部56にソケット部81を収容するとともに、給電部27の孔部56にソケット部81のコネクタ部83が嵌合されるようにして、基板12の裏面12b側を放熱構造48に配置し、給電部27を通じてねじ84をソケット部81のコネクタ部83の側面に螺着する。これにより、基板12がソケット部81を介して放熱構造48に固定されるとともに、給電部27がコネクタ部83に接触して電気的に接続されるか、ねじ84を介して電気的に接続されている。

この構成により、第１２の実施の形態と同様の作用効果が得られる。

次に、図１６は第１４の実施の形態を示し、図１６は発光装置の断面図である。

基板12およびソケット部81は、図１５は第１３の実施の形態を示した基板12と同様である。

そして、基板12の孔部56にソケット部81を収容するとともに、給電部27の孔部56にソケット部81のコネクタ部83が貫通するように通して、基板12の裏面12b側を放熱構造48に配置し、給電部27より突出するコネクタ部83の先端を給電部27にかしめる。これにより、基板12がソケット部81を介して放熱構造48に固定されるとともに、給電部27がコネクタ部83に接触して電気的に接続される。

この構成により、第１２の実施の形態と同様の作用効果が得られる。

次に、図１７は第１５の実施の形態を示し、図１７は発光装置の一部を拡大した断面図である。

第１の実施の形態では、金属材22は、金属板である厚い第１の金属層28と、この第１の金属層28上にメッキ層である薄い第２の金属層29とで、０．６ｍｍ以下の所望の厚みに構成していたが、本実施の形態では、第１の金属層28を０．１ｍｍ以下の薄い金属板とし、第２の金属層29を０．５ｍｍ以下の厚いメッキ層で形成するようにして、０．６ｍｍ以下の所望の厚みに構成されている。

これにより、薄くなった金属板である第１の金属層28の製造性を向上できるとともに、第１の金属層28を直接接合または蝋着によって接合する際のセラミックス基材21に作用する応力を緩和することができ、セラミックス基材21が割れるなどの製造上の不具合を軽減できる。

なお、前記各実施の形態では、基板12として、セラミックス基材21に金属材22，23として板状の銅を直接接合したＤＣＢ基板を用いたが、これら限らず、セラミックス基材21に金属材22，23として板状のアルミニウムを蝋着して接合したＤＢＡ（Direct Brazing Aluminum）基板や、セラミックス基材21に金属材22，23として板状の銅を蝋着して接合したＡＭＣ（Active Metal Brazed Copper）基板などを用いてもよく、同様の作用効果を奏する。蝋着には、活性金属にＴｉなどを含んだ蝋材が用いられる。

ＤＢＡ基板の場合、反射率が高いアルミニウムを使用するので、メッキ処理することなく、所望の反射率が得られる。なお、アルミニウムの表面に対して鏡面処理などは容易に施すことが可能であるため、この鏡面処理を施すことによってさらなる反射率の向上を図ることができる。

11 発光装置
12 基板
13 半導体発光素子としてのＬＥＤチップ
21 セラミックス基材
22 金属材
27 給電部
28 第１の金属層
29 第２の金属層
53 反射枠

Claims (4)

1. セラミックス基材、セラミックス基材に直接接合および蝋着のいずれか一方で接合された金属材、および金属材の一部がセラミックス基材から突出して形成された給電部を有する基板と；
   基板に実装されるとともに金属材に電気的に接続された半導体発光素子と；
   を具備していることを特徴とする発光装置。
2. 給電部は、半導体発光素子が放射する光を遮らない範囲にセラミックス基材から突出して形成された
   ことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 金属材は、半導体発光素子を封止する封止樹脂を保持するとともに半導体発光素子が放射する光を反射させる反射枠を兼ねた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
4. 金属材は、セラミックス基材に直接接合および蝋着のいずれか一方で接合された第１の金属層、および第１の金属層上に接合された第２の金属層を有し、第１の金属層の厚みが第２の金属層の厚みより薄い関係を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の発光装置。

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