專利名稱：發(fā)光裝置及具備該發(fā)光裝置的照明器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及采用固體發(fā)光元件作為光源的發(fā)光裝置及具備該發(fā)光裝置的照明器具。
背景技術(shù)：
以往，照明器具中，為了實(shí)現(xiàn)從光源出射的光的擴(kuò)散、配光控制或者光源的保護(hù)等，在器具主體的開口附近設(shè)置有使光透射的透射面板。此外，采用熒光燈作為光源的照明器具中，為了抑制熒光燈在空氣流中被冷卻而發(fā)光效率降低，用透射面板塞住器具主體的開口。另一方面，在采用發(fā)光二極管(LED)作為光源的照明器具中，通常用LED基板被光透射部件罩住的LED基板單元塞住器具主體的開口。但是，LED與熒光燈不同，溫度上升會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率顯著下降，因此通常使散熱部件緊密接合于LED基板單元從而通過熱傳導(dǎo)來進(jìn)行散熱。該發(fā)光裝置中，公知有以下技術(shù) 在基板上的發(fā)光元件的設(shè)置部位設(shè)置貫通孔，夾著基板而經(jīng)由貫通孔使作為熱傳導(dǎo)部件的熱沉與作為發(fā)光元件的LED封裝直接且緊密地接觸(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2006-147744號(hào)公報(bào)但是，上述專利文獻(xiàn)I所記載的光源裝置中，熱沉與LED封裝分別獨(dú)立地形成，因此難以使它們沒有間隙地正確地緊密接合。此外，專利文獻(xiàn)I中，記載了在貫通孔中設(shè)有填充材料的實(shí)施方式，但即使在這樣的情況下，有時(shí)填充材料熱沉之間也會(huì)形成若干間隙。若存在這樣的間隙，則從LED封裝向熱沉的熱流量降低，散熱性變差。此外，由于填充材料具有軟性，因此難以均勻地在LED封裝與熱沉之間設(shè)置填充材料，器具裝配的操作性不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決上述問題而提出的，目的在于提供一種發(fā)光裝置及具備該發(fā)光裝置的照明器具，能夠?qū)碜宰鳛楣庠炊捎玫墓腆w發(fā)光元件的熱有效地散熱，并且器具裝配的操作性良好。為解決上述課題，本實(shí)用新型的發(fā)光裝置的特征在于，具備安裝有固體發(fā)光元件的電路基板；熱沉部件，用于對(duì)從上述固體發(fā)光元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱；以及電路基板保持部件，設(shè)在上述電路基板與上述熱沉部件之間；上述熱沉部件及上述電路基板保持部件中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)被嵌件成型。上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述電路基板保持部件由具有絕緣性的樹脂材料形成。此外，上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述電路基板保持部件在與上述熱沉部件相接的面形成有多個(gè)凸?fàn)畈?。此外，上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述樹脂材料含有填料。 上述發(fā)光裝置優(yōu)選設(shè)置在照明裝置中。上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述填料具有絕緣性，是熱傳導(dǎo)性高的金屬氧化物粒子。[0013]此外，上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述熱沉部件由具有絕緣性的樹脂材料形成。上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述電路基板保持部件由散熱性高的金屬材料形成。進(jìn)而，上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，在上述電路基板的表面形成有絕緣層。上述發(fā)光裝置中，優(yōu)選為，上述電路基板保持部件由具有絕緣性的金屬氧化物形成。實(shí)用新型效果根據(jù)本實(shí)用新型，由于通過嵌件成型使電路基板保持部件與熱沉部件實(shí)質(zhì)上一體形成，因此能夠?qū)碜怨腆w發(fā)光元件的熱經(jīng)由電路基板保持部件有效地向熱沉部件進(jìn)行散熱，并且器具裝配的操作性良好。

圖I是采用了本實(shí)用新型一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的照明器具的立體圖。圖2是同一發(fā)光裝置的分解立體圖。圖3是同一發(fā)光裝置的側(cè)剖視圖。圖4(a) 圖4(c)是在同一發(fā)光裝置中、在熱沉部件上進(jìn)行電路基板保持部件的嵌件成型的步驟的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)DI 圖4(a)、圖4(b)來說明本實(shí)用新型一實(shí)施方式的發(fā)光裝置。如圖I所示，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I被組裝到埋入天花板、壁面等中的埋入型照明器具10中。照明器具10具備主體部11，保持發(fā)光裝置1，并且收容使發(fā)光裝置I點(diǎn)亮的電源單元(未圖示)；框體部12，嵌入到形成于天花板等中的開口部，對(duì)光源等進(jìn)行保持；端子臺(tái)13，連接電源線，該電源線用于從工業(yè)電源接受供電；以及安裝彈簧14，用于將框體部12固定于天花板等。如圖2所示，發(fā)光裝置I具備安裝有固體發(fā)光元件(以下稱為“LED2”)的電路基板3 ;用于對(duì)LED2的熱進(jìn)行散熱的熱沉部件4 ；以及在電路基板3與熱沉部件4之間設(shè)置的電路基板保持部件(以下稱為“保持部件5”)。這些熱沉部件4及保持部件5，一方相對(duì)于另一方被嵌件成型(insert molding)。本實(shí)施方式中，以如下構(gòu)成例為基礎(chǔ)來進(jìn)行說明，即保持部件5由具有絕緣性的樹脂材料形成，該保持部件5的一個(gè)面與電路基板3緊密接合，另一個(gè)面與熱沉部件4嵌件成型。該構(gòu)成例中，熱沉部件4由散熱性高的鋁合金等金屬材料形成，相對(duì)于該熱沉部件4，由樹脂材料構(gòu)成的保持部件5被嵌件成型。發(fā)光裝置I具備對(duì)LED2進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)罩體6。保護(hù)罩體6的背面?zhèn)仍O(shè)有螺釘保持件(木-7' * ^夕' )(未圖示)，通過從熱沉部件4 (主體部11)內(nèi)側(cè)所插通的螺釘(未圖示)對(duì)保護(hù)罩體6與熱沉部件4進(jìn)行固定。電路基板3被保護(hù)罩體6與熱沉部件4夾持， 該熱沉部件4通過嵌件成型而實(shí)質(zhì)上與保持部件5成為一體。LED2例如采用使用了白色LED的LED封裝，該白色LED由藍(lán)色LED元件和以包圍 LED元件的發(fā)光面的方式配置的熒光體部件構(gòu)成。藍(lán)色LED元件優(yōu)選為，隔著絕緣基板而安裝在用于對(duì)LED2的發(fā)熱進(jìn)行散熱的由金屬板構(gòu)成的散熱板上。此外，例如，適當(dāng)采用發(fā)光效率高的通用的1W(瓦特)級(jí)的部件。[0027]電路基板3做成為，在由玻璃環(huán)氧樹脂等形成的基板31上設(shè)置有多個(gè)LED2。電路基板3的平面外形是與主體部11的內(nèi)部形狀對(duì)應(yīng)的形狀，例如為大致圓形，在周圍形成有用于對(duì)熱沉部件4進(jìn)行安裝的缺口孔32。LED2從基板31的背面進(jìn)行接合，并從在基板 31中形成的開口部向發(fā)光面?zhèn)嚷冻?。在基?1的背面形成有導(dǎo)電圖案(未圖示)，各LED2 與該導(dǎo)電圖案連接。導(dǎo)電圖案通過引線33與在主體部11中收容的電源單元連接。該引線 33插通到設(shè)置于基板31通孔中(未圖示)，與導(dǎo)電圖案電連接。熱沉部件4與主體部11 一體形成，或作為主體部11的一部分，例如由上述那樣的鋁合金等形成，優(yōu)選采用通用的鋁壓鑄件(7 S夕Y 7卜)。在保持部件5被嵌件成型的面，形成有固定孔(未圖示)及插通孔(未圖示)，該固定孔使固定電路基板3所用的螺釘?shù)裙潭ú考M(jìn)行插通，該插通孔用于使引線33插通到主體部11內(nèi)。此外，為了加大與外部氣體接觸的表面積而提高散熱性，形成有多個(gè)突出條41。保持部件5具有絕緣性并由具有高熱傳導(dǎo)性的樹脂材料形成。優(yōu)選采用絕緣性為 4kV左右、熱傳導(dǎo)性為5 10W/mk的樹脂材料。該樹脂材料中適當(dāng)?shù)睾刑盍?。通過調(diào)整填料的種類、添加量等，能夠任意控制保持部件5的絕緣性和熱傳導(dǎo)性。作為這種材料，例如可舉出將陶瓷微粒子等作為填料而混入的ABS樹脂或PBT樹脂等。此外，作為填料，可采用具有絕緣性且熱傳導(dǎo)性高的、例如氧化鋁(Al2O3),氮化鋁(AlN)或氧化鈦(TiO2)等金屬氧化物粒子。此外，保持部件5采用的樹脂材料優(yōu)選為，低硬度且緩沖性良好、表面具有凝膠特有的粘合性(粘著性)的材料。此外，在保持部件5，分別在與熱沉部件4 的固定孔及插通孔對(duì)應(yīng)的位置形成有固定孔51、插通孔52，該固定孔51用于使將電路基板 3固定于熱沉部件4所用的螺釘?shù)裙潭ú考M(jìn)行插通，該插通孔52用于使引線33插通到主體部11內(nèi)。保護(hù)罩體6例如是將透明丙烯酸等光透射材料注塑成型為有底圓筒形狀的部件。 保護(hù)罩體6以與LED2的設(shè)置位置對(duì)應(yīng)的方式設(shè)有多個(gè)出射口 61，該出射口 61中嵌入有用于對(duì)來自LED2的光進(jìn)行配光控制的透鏡62。透鏡62可以與保護(hù)罩體6 —體地成型。出射口 61的內(nèi)周面可以作為反射面而形成。此外，優(yōu)選的是，對(duì)保護(hù)罩體6的底部表面、即與電路基板3對(duì)置的面實(shí)施褶皺加工(加工)。這樣，能夠難以從外部看到電路基板3等的發(fā)光裝置I內(nèi)部構(gòu)造。如圖3所示，在熱沉部件4中的成型保持部件5的面上設(shè)有多個(gè)凹狀部件42。因此，被嵌件成型的保持部件5的嵌件成型的面形成多個(gè)凸?fàn)畈?3。此外，保持部件5中的電路基板3所緊密接合的面形成與電路基板3的背面對(duì)應(yīng)的形狀。這樣，在保持部件5形成多個(gè)凸?fàn)畈?3，它們與熱沉部件4的凹狀部件42進(jìn)行嵌入，由此增大熱沉部件4與保持部件5相接的面積，增大從保持部件5向熱沉部件4的熱流量。結(jié)果，發(fā)光裝置I能夠?qū)碜宰鳛楣庠炊褂玫腖ED2的熱經(jīng)由保持部件5有效地散熱。接著，參照?qǐng)D4(a) 圖4(c)來說明在熱沉部件4上對(duì)保持部件5進(jìn)行嵌件成型的步驟。首先，如圖4(a)所示，將與保持部件5的形狀對(duì)應(yīng)地被成形加工而得的規(guī)定形狀的模具7安裝于熱沉部件4。接著，如圖4(b)所示，將構(gòu)成保持部件5的樹脂材料R填充到熱沉部件4。樹脂材料R硬化后，如圖4(c)所示，取下模具7，在熱沉部件4上保持部件5被嵌件成型。另外，發(fā)光裝置I的形狀為直線型的情況下，能夠利用同時(shí)推出制法(同時(shí)押^ 出^製法)來制造熱沉部件4和保持部件5。此外，若熱沉部件4具有高散熱性和作為殼體的充分的剛性，則可由樹脂材料形成，該情況下也能夠利用同時(shí)推出制法來制造熱沉部件4 和保持部件5。這樣，通過使保持部件5嵌件成型在熱沉部件4上，保持部件5與熱沉部件4實(shí)質(zhì)上被一體化，它們沒有間隙地緊密接合，因此，從保持部件5向熱沉部件4有效地傳熱。結(jié)果，發(fā)光裝置I能夠?qū)碜宰鳛楣庠炊褂玫腖ED2的熱經(jīng)由保持部件5更有效地散熱。此外，由于不需要以往那樣的在熱沉部件4與電路基板3之間設(shè)置填充材料等的操作，因此將發(fā)光裝置I作為照明器具10而裝配時(shí)的操作性良好。進(jìn)而，在為了插通引線33而在熱沉部件4中形成的插通孔的端部邊緣，局部覆蓋有構(gòu)成保持部件5的樹脂材料。因此，引線33 難以直接接觸該端面邊緣，能夠抑制引線33的覆蓋損傷。另外，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，在不改變實(shí)用新型主旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形。例如，也可以是，保持部件5由散熱性高的銅或鋁合金等金屬材料形成， 使由樹脂材料構(gòu)成的熱沉部件4相對(duì)于該保持部件5嵌件成型。即，通過對(duì)靠近LED2或電源單元等發(fā)熱部的部件適當(dāng)?shù)夭捎脽醾鲗?dǎo)性高的材料，可得散熱性更加提高了的發(fā)光裝置
I。該情況下，例如可以在電路基板3表面形成用于確保絕緣性的絕緣層等，此外，也可以是，保持部件5自身由具有絕緣性的金屬氧化物等形成。另外，保持部件5被嵌件成型的部位只要是至少一個(gè)部件，則熱沉部件4可由多個(gè)部件形成，也可以是與主體部11不同的構(gòu)
成部件。[0035]符號(hào)說明[0036]I發(fā)光裝置[0037]10照明器具[0038]2LED (固體發(fā)光元件)[0039]3電路基板[0040]4熱沉部件[0041]5電路基板保持部件[0042]53凸?fàn)畈?br> 權(quán)利要求1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，具備電路基板，安裝有固體發(fā)光元件；熱沉部件，用于對(duì)從上述固體發(fā)光元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱；以及電路基板保持部件，設(shè)在上述電路基板與上述熱沉部件之間，上述熱沉部件及上述電路基板保持部件中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)被嵌件成型。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述電路基板保持部件由具有絕緣性的樹脂材料形成。
3.如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述電路基板保持部件在與上述熱沉部件相接的面形成有多個(gè)凸?fàn)畈俊?br> 4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述樹脂材料含有填料。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述填料具有絕緣性，是熱傳導(dǎo)性高的金屬氧化物粒子。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述熱沉部件由具有絕緣性的樹脂材料形成。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述電路基板保持部件由散熱性高的金屬材料形成。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在上述電路基板表面形成有絕緣層。
9.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述電路基板保持部件由具有絕緣性的金屬氧化物形成。
10.一種照明器具，具備如權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光裝置。
專利摘要在具備采用LED作為光源的發(fā)光裝置及具備該發(fā)光裝置的照明器具中，能夠?qū)碜訪ED的熱有效地進(jìn)行散熱，使器具組裝的操作性良好。發(fā)光裝置1具備安裝LED(2)(固體發(fā)光元件)的電路基板(3)，用于將從LED(2)產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱的熱沉部件(4)，以及保持部件(5)(電路基板保持部件)。熱沉部件(4)及保持部件(5)中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)被嵌件成型。通過嵌件成型，保持部件(5)實(shí)質(zhì)上與熱沉部件(4)一體形成，因此，能夠?qū)ED(2)的熱經(jīng)由保持部件(5)有效地向熱沉部件(4)進(jìn)行散熱，并且器具組裝的操作性良好。
文檔編號(hào)H01L33/48GK202352668SQ20112029082
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者片岡高明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社