JP5105597B2

JP5105597B2 - Ｌｅｄ取付け装置

Info

Publication number: JP5105597B2
Application number: JP2007285381A
Authority: JP
Inventors: 功沖田
Original assignee: Lossev Technology Corp
Current assignee: Lossev Technology Corp
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: JP2009117417A

Description

本発明は、１または２以上のＬＥＤを放熱可能な状態で取付ける装置に関する。

光源としてのＬＥＤ、特に高輝度ＬＥＤは、点灯中に自己発熱をともなうが、その熱は、発光効率や発光素子の寿命に悪影響を及ぼす。このため、ＬＥＤ取付けにあたって放熱手段が必要となる。

従来、高輝度ＬＥＤの放熱は、ＬＥＤのモールド樹脂を介して、ＬＥＤの取付け面、例えばプリント基板の面や金属製の放熱板の面に伝達することによって行われている。その放熱手段によると、モールド樹脂の熱伝導率が低いため、放熱効率は悪い。

また、ＬＥＤがプリント基板の導電パターンに対してリード線によりはんだ付けされているとき、導電パターンの面積を拡大することによって、放熱を促進する手段もあるが、導電パターンの熱容量が小さいため、その放熱に限界があった。

一方、特許文献１に開示されているように、ＬＥＤ素子自体が放熱可能な基板に組み立てられておれば、その放熱対策は、設計的に必要な範囲に設定できる。しかし、その対策はＬＥＤ素子の製造段階でしかできないため、一般のユーザ側において市販の一般的なＬＥＤの利用・組み込み段階において当該ＬＥＤに対して行える放熱手段となりえない。
特開２００７−１５８２４２公報

したがって、発明の課題は、一般的なＬＥＤの利用段階で、ＬＥＤを放熱体に取付け、ＬＥＤの発熱を放熱体から効率よく放散することである。

上記の課題のもとに、本発明は、ＬＥＤ取付け装置（１）において、導電性の放熱体（２）の取付け面（３）に、ＬＥＤ（４）のモールドケース（９）の平坦面を密着させて、導電性の放熱体（２）の取付け面（３）に、複数のＬＥＤ（４）を取付け、ＬＥＤ（４）の一方のリード線（５）を導電性の放熱体（２）に溶接により直接接続するとともに、ＬＥＤ（４）の他方のリード線（６）をプリント基板（７）の点灯回路（８）に接続し、導電性の放熱体（２）を点灯回路（８）のコモンとして、複数のＬＥＤ（４）に共通の導電回路を構成するようにしている。

上記のように、ＬＥＤ（４）のモールドケース（９）は、その平坦面を導電性の放熱体（２）の取付け面（３）に密着させて、取付け面（３）に取付けられる。導電性の放熱体（２）は、を点灯回路（８）のコモンとして、複数のＬＥＤ（４）に共通の導電回路を構成する。

本発明では、次の効果が得られる。ＬＥＤ（４）の熱が一方のリード線（５）を経由して熱容量の大きな放熱体（２）に伝導し、放熱体（２）から効率よく放散するから、ＬＥＤ（４）の放熱効率がよく、ＬＥＤ（４）の長寿命が可能となり、発光特性も長期にわたって安定となる。ＬＥＤ（４）の一方のリード線（５）が導電性の放熱体（２）に直接接続されるから、導電性の放熱体（２）リード線（５）の溶接（ろう接法・レーザ接合）が放熱体（２）の面で簡単に行え、複数のＬＥＤ（４）のリード線（５）の溶接作業も容易となる。

ＬＥＤ（４）のモールドケース（９）が放熱体（２）の取付け面（３）に密着状態で取付けられていると、モールドケース（９）からも放熱体（２）に放熱できるから、放熱効果が上がる。また、ＬＥＤ（４）の取付け工程において、一方のリード線（５）は、導電性の放熱体（２）に直接接続されるから、導電性の放熱体（２）とリード線（５）との溶接が放熱体（２）の面で簡単に行え、複数のＬＥＤ（４）のリード線（５）の溶接作業も容易となる。

図１および図２は、本発明に係るＬＥＤ取付け装置１を示す。ＬＥＤ取付け装置１は、１または２以上のＬＥＤ４を取付けるために、導電性の放熱体２と、ＬＥＤ４の点灯制御のために、プリント基板７の上で点灯回路８を有している。１または２以上のＬＥＤ４は、導電性の放熱体２の取付け面３に、ＬＥＤ４の一方のリード線５を放熱体２の上面に直接溶接により固定され、電気的に接続されており、またＬＥＤ４の他方のリード線６をプリント基板７の点灯回路８の導電パターン１３に溶接により電気的に接続される。

導電性の放熱体２は、放熱特性の観点から、熱伝導率の良好で熱容量の大きな金属材料としてアルミニウムまたは銅製のブロック体により構成されており、その平坦て面で取付け面３を形成し、他の部分例えば下面などの面に多数の放熱用のフイン１１を一体的に形成している。

ＬＥＤ４は、放熱のために、ＬＥＤ４のモールドケース９の底面を放熱体２の取付け面３に密着させて取付けられ、レンズ１２を発光方向に向けている。

放熱体２がアルミニウム製のとき、ＬＥＤ４の一方のリード線５は、放熱体２の取付け面３に、レーザ溶接、または高周波溶接などの手段により直接固定され、電気的に接続される。また、放熱体２が銅製のとき、ＬＥＤ４の一方のリード線５は、放熱体２の取付け面３に、はんだ付けなどのろう付け手段により直接固定され、電気的に接続される。このようにして、放熱体２は、導電機能によって、点灯回路８のコモンとして、複数のＬＥＤ４に共通の導電回路を構成する。

ＬＥＤ４の取付け工程において、一方のリード線５は、導電性の放熱体２に直接接続されるから、導電性の放熱体２とリード線５との溶接（ろう接法・レーザ接合）が放熱体２の面で簡単に行え、複数のＬＥＤ４のリード線５の溶接作業も容易となる。ＬＥＤ４の他方のリード線６は、点灯回路８の導電パターン１３の所定の位置にはんだ付けなどの固着手段により電気的に接続される。

プリント基板７は、ユニット化のために、放熱体２に取付けられ、それと一体となっている。このユニット化のために、放熱体２は、例えば取付け面３にプリント基板７の輪郭と同じ大きさの収納用の溝１０を一体的に形成しており、プリント基板７は、収納用の溝１０の内に納められ、はめ込みなどの固定手段により溝１０の内部に取付けられる。この取付け状態で、プリント基板７の点灯回路８のコモン側端子（図示せず）は、共通の導電回路となっている導電性の放熱体２にはんだ付けや圧接などの手段により電気的に接続される。

点灯回路８は、複数の電気素子１４とこれらを接続する導電パターン１３によって構成されており、図示しない電源回路や点灯条件の判別回路に接続され、１または２以上のＬＥＤ４について点灯条件を判別し、点灯条件の成立時に、対応のＬＥＤ４を所望の点灯態様で点灯させ、レンズ１２から発光させる。

ＬＥＤ４の点灯時に、自己発熱によって、ＬＥＤ４に熱が発生するが、この熱は、一方のリード線５を経由して、熱容量の大きな放熱体２に伝導され、放熱体２に蓄熱され、同時に表面効率よく放散される。放熱体２に多数の放熱用のフイン１１があると、放熱体２の放熱面積が増加するから、一層、放熱効果が上がって、有利である。このように、ＬＥＤ４の放熱効率がよく、ＬＥＤ４の長寿命が可能となり、発光特性も長期にわたって安定となる。ＬＥＤ４のモールドケース９が放熱体２の取付け面３に密着状態で取付けられていると、モールドケース９からも放熱体２に放熱できるから、放熱効果が一層上がる。

本発明は、あらゆる形式のＬＥＤに適用でき、ＬＥＤ４を光源とする各種の用途の装置に利用できる。また、プリント基板７およびその点灯回路８は、ＬＥＤ取付け装置１に付属する基板および回路であるが、他の装置のプリント基板およびそのプリント基板の回路に組み込むこともできる。

本発明に係るＬＥＤ取付け装置１の平面図である。本発明に係るＬＥＤ取付け装置１の側面図である。

１ＬＥＤ取付け装置
２放熱体
３取付け面
４ＬＥＤ
５リード線
６リード線
７プリント基板
８点灯回路
９モールドケース
１０収納用の溝
１１フイン
１２レンズ
１３導電パターン
１４電気素子

Claims

導電性の放熱体（２）の取付け面（３）に、ＬＥＤ（４）のモールドケース（９）の平坦面を密着させて、導電性の放熱体（２）の取付け面（３）に、複数のＬＥＤ（４）を取付け、ＬＥＤ（４）の一方のリード線（５）を導電性の放熱体（２）に溶接により直接接続するとともに、ＬＥＤ（４）の他方のリード線（６）をプリント基板（７）の点灯回路（８）に接続し、導電性の放熱体（２）を点灯回路（８）のコモンとして、複数のＬＥＤ（４）に共通の導電回路を構成する、ことを特徴とするＬＥＤ取付け装置（１）。