Led照明模塊及l(fā)ed照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種小型且輕量、高亮度且大光量的LED照明裝置。一種將LED裸芯片高密度地安裝于安裝基板的LED照明模塊及具備其的LED照明裝置，具備同一規(guī)格的多個LED裸芯片、至少表面為金屬的安裝基板、以及將LED裸芯片進行樹脂密封而成的反射區(qū)域；安裝基板的反射區(qū)域的表面被起到作為反射材料的功能的無機系白色絕緣層覆蓋，設置多個由串聯(lián)連接多個LED裸芯片而成的單位LED芯片組，將各單位LED芯片組并聯(lián)連接，全光束為10000流明以上，并且反射區(qū)域中的LED裸芯片的安裝面積密度為15mm2/cm2以上。
【專利說明】LED照明模塊及LED照明裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及COB (Chip On Board,板上芯片)構造的LED照明模塊及LED照明裝置，涉及全光束為例如3?15萬流明(Im)的大光量LED照明模塊及LED照明裝置。

【背景技術】
[0002]近年來，提出了多種將發(fā)光部替代為LED (Light Emitting D1de:發(fā)光二極管)的照明器具。已知有作為LED的安裝方法的COB安裝和封裝安裝。COB安裝通過例如在表面由金屬膜形成了引線電極的圖案的平板形狀的基板上，搭載半導體元件并電連接于引線電極，由樹脂進行密封而進行。
[0003]COB構造的LED發(fā)光裝置將搭載于安裝基板的LED元件與安裝基板上的配線利用引線接合或倒裝芯片安裝進行電連接，并將LED元件安裝區(qū)域利用透光性樹脂進行密封而制造。還已知有在樹脂密封之前，在基板上的安裝區(qū)域的周圍設置環(huán)狀的框體，在該框體的內(nèi)側(cè)填充透光性樹脂并進行密封的制造方法(例如專利文獻I)。
[0004]一直以來，作為能夠形成高反射率的阻焊膜的組合物，提出有在由有機材料構成的熱固化性樹脂中添加了無機白色顏料的組合物(例如，專利文獻2)。該無機白色顏料的粒徑例如為0.3μπι以下，但是，含有這樣的粒徑的顏料的液體材料的涂布在噴墨、點膠涂布或噴涂機中無法進行，必需通過絲網(wǎng)印刷。另外，有機材料的散熱性一般為0.3w/m *k左右，相較于無機材料(例如，二氧化硅(S12)為1.5w/m*k左右、二氧化鈦為8w/m*k左右、氧化鋅為50w/m *k左右)，散熱性變差。另外，具有由有機材料構成的絕緣層的配線基板會有耐熱性的問題、因紫外線引起的劣化或因長時間的使用引起的劣化(耐久性)的問題。
[0005]但是，近來，提出了由所封入的冷媒的氣化與冷凝將發(fā)熱體冷卻的熱管(heatpipe)(散熱片(heat spreader))以即使在狹小空間中也能夠安裝。在專利文獻3中,提出了在上板以及下板中的任意一方具有用于設置冷卻裝置的配置部，在所述上板與所述下板之間具備設置了 I個或多個中板的冷卻部主體，在所述冷卻部主體的內(nèi)部設置有冷媒成為蒸氣并將在所述被冷卻裝置中所產(chǎn)生的熱傳導到所述冷卻部主體的周邊部的蒸氣擴散流路、以及設置于所述中板并構成為在所述周邊部冷凝的冷媒返回到所述配置部側(cè)的毛細管流路，在所述配置部，具備厚度形成為薄于其它的區(qū)域且用于搭載所述被冷卻裝置的凹部的熱管。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2009-164157號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2009-4718號公報
[0010]專利文獻3:日本專利第4119944號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的問題
[0012]本發(fā)明的課題在于提供小型且輕量、高亮度且大光量的LED照明裝置。為了實現(xiàn)這樣的LED照明裝置，考慮必需使用最大額定電流至少為10mA以上的LED芯片，但是伴隨著發(fā)熱量的增加而會有部件劣化的問題。
[0013]再有，一般在LED發(fā)光裝置中，位于半導體芯片的下面的電絕緣層以有機材料為主要的成分，因為熱傳導性差，因而會有無法獲得良好的散熱特性的問題。有機材料在耐熱性、耐久性等方面也存在限制，且也會產(chǎn)生變色，因而構成至少反射區(qū)域的最上位層由無機材料構成的電絕緣層也是本發(fā)明所應解決的問題。
[0014]解決問題的技術手段
[0015]—直以來，白色無機顏料被用于配合于有機材料的液體材料。該種液體材料無法利用噴墨法或點膠涂布法進行涂布，因而專程利用絲網(wǎng)印刷進行涂布。
[0016]發(fā)明人通過使用配合了納米粒子化了的二氧化硅(S12)與白色無機顏料的油墨，從而能夠使白色無機絕緣材料成為噴墨法或點膠涂布法或者噴涂法的油墨，可以進行任意的圖案形成或?qū)Π纪共窟M行涂布。另外，通過納米尺寸化，可以使油墨繞入到涂布對象的基板、例如銅板等的微小的凹凸，從而可以大幅地提高緊貼性，可以形成無機系白色絕緣層與金屬層的層疊構造。
[0017]再有，通過利用耐熱性、耐久性及散熱性優(yōu)異的無機系白色絕緣層，從而能夠解決因高密度地安裝LED芯片時產(chǎn)生的發(fā)熱造成的問題，可以實現(xiàn)高亮度且大光量的LED光源。即，本發(fā)明由以下的技術手段構成。
[0018][I] 一種LED照明模塊，其特征在于，是將LED裸芯片高密度地安裝于安裝基板的LED照明模塊，具備:同一規(guī)格的多個LED裸芯片、至少表面為金屬的安裝基板、以及將LED裸芯片進行樹脂密封而成的反射區(qū)域；安裝基板的反射區(qū)域的表面被起到作為反射材料的功能的無機系白色絕緣層覆蓋，設置多個由串聯(lián)連接多個LED裸芯片而成的單位LED芯片組，并將各單位LED芯片組并聯(lián)連接，全光束為10000流明以上，且反射區(qū)域中的LED裸芯片的安裝面積密度為15mm2/cm2以上。
[0019][2]如[I]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述無機系白色絕緣層包含將包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料涂布于安裝基板的表面并進行燒成而成的無機系白色絕緣層，該無機系白色絕緣層的至少一部分構成與金屬層的層疊構造。
[0020][3]如[I]或[2]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述安裝基板的表面為銅。此處所謂“安裝基板”也包括例如表面由銅構成的水冷構造的散熱片(heat spreader)(由上板、中板、下板的3種銅板構成的層疊構造體)。
[0021][4]如[I]?[3]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，具備將所述多個LED裸芯片等分的多個安裝塊，安裝塊具備多個單位LED芯片組、及并聯(lián)連接有該多個單位LED芯片組的一對電極單元。
[0022][5]如[4]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述各安裝塊具備將一對電極單元連接的保護二極管。
[0023][6]如[5]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述多個安裝塊由偶數(shù)個安裝塊構成，該偶數(shù)個安裝塊由線對稱地配置的配對(pair)安裝塊所構成。
[0024][7]如[6]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述多個安裝塊為3個以上的安裝塊，在相鄰的配對安裝塊之間設置有分離線。
[0025][8]如[I]?[3]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，單位LED芯片組由η個(其中，η為8以上的整數(shù))LED裸芯片構成，多個LED裸芯片呈η行Xn列配置。
[0026][9]如[I]?[8]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述多個LED裸芯片為300個以上的LED裸芯片，全光束為3萬流明以上。
[0027][10]如[9]所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述LED裸芯片是最大額定電流為10mA以上且數(shù)W等級的LED裸芯片，合計負載功率為數(shù)百W以上。
[0028][11]如[9]或[10]所記載的LED照明模塊，其特征在于，反射區(qū)域內(nèi)的亮度為7.0 [lm/mm2]以上。
[0029][12]如[9]、[10]或[11]所記載的LED照明模塊，其特征在于，安裝基板的面積為5000mm2以上且20000mm2以下。
[0030][13]如[I]?[12]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，在載置有LED裸芯片的位置，形成有露出金屬面的載置部。
[0031][14]如[I]?[13]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，所述無機系白色絕緣層包含層疊于安裝基板的第一層無機系白色絕緣層、以及層疊于第一層無機系白色絕緣層的第二層無機系白色絕緣層。
[0032][15]如[14]所記載的LED照明模塊，其特征在于，第一層無機系白色絕緣層所含有的白色無機顏料的熱傳導率高于第二層無機系白色絕緣層所含有的白色無機顏料的熱傳導率。
[0033][16]如[15]所記載的LED照明模塊，其特征在于，在第一層無機系白色絕緣層，形成有露出第二層無機系白色絕緣層的凹狀的LED載置部。
[0034][17]如[I]?[12]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，具備構成所述無機系白色絕緣層的下層的有機系絕緣層。
[0035][18]如[I]?[12]中的任一項所記載的LED照明模塊，其特征在于，進一步具備覆蓋安裝基板的反射區(qū)域的外部表面的有機系絕緣層。
[0036][19] 一種LED照明裝置，具備[I]?[18]中的任一項所記載的LED照明模塊、反射器(reflector)、散熱片(heat spreader)、散熱器(heat sink)、及電源裝置。
[0037][20] 一種LED照明裝置，其特征在于，具備[4]所記載的LED照明模塊、反射器、散熱片、散熱器、及多個電源裝置，電源裝置的數(shù)量與安裝塊的數(shù)量相等。
[0038][21]如[19]或[20]所記載的LED照明裝置，其特征在于，除了電源裝置之外的重量為15kg以下。
[0039]從另一觀點出發(fā)，本發(fā)明由下述技術手段構成。
[0040]第I發(fā)明涉及一種半導體裝置，其特征在于，是具備半導體芯片被直接或間接地安裝的第I基板、以及形成于第I基板的表面的起到作為反射材料的功能的白色絕緣層的半導體裝置；半導體芯片為LED芯片；第I基板其至少表面為金屬；在第I基板表面涂布包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，通過進行燒成而形成白色絕緣層與金屬層的層疊構造。此處所謂“第I基板”存在作為安裝有具有半導體芯片的半導體封裝的模塊基板的情況、以及作為直接安裝有半導體芯片的封裝基板的情況。因為第I基板只要是至少表面由金屬構成即可，因而例如也包括將在上面形成有金屬薄膜層的基板、具有水冷構造的基板(參照專利文獻3)、或者、層疊了具有水冷構造的散熱構件的基板作為模塊基板來使用的情況。另外，第I基板也包括在有機材料絕緣層的上面形成了配線層的封裝基板。
[0041]第2發(fā)明涉及一種半導體裝置，其特征在于，是具備半導體芯片被直接或間接地安裝的第I基板、以及在第I基板的表面形成的白色絕緣層的半導體裝置；第I基板其至少表面為金屬；在第I基板表面涂布包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層與金屬層的層疊構造。
[0042]第3發(fā)明的特征在于，在第I或2發(fā)明中，所述燒成后的白色絕緣層中所含有的S12及白色無機顏料的比例為80重量％以上。
[0043]第4發(fā)明的特征在于，在第3發(fā)明中，所述燒成后的白色絕緣層中所含有的白色無機顏料的比例為40重量％以上、S12的比例為25重量％以上。另外,所述白色無機顏料為平均粒徑50nm以下的二氧化鈦，可以例示包含粒徑25nm以下的二氧化鈦。
[0044]第5發(fā)明的特征在于，在第I至4的任一項發(fā)明中，所述白色無機顏料為表面由透明絕緣膜涂布(coat)的、二氧化鈦或氧化鋅的粒子。
[0045]第6發(fā)明的特征在于，在第I至5的任一項發(fā)明中，所述白色絕緣層由以氧化鋅為白色無機顏料的第I層、及以二氧化鈦為白色無機顏料的第2層的層疊構成；構成第I層的氧化鋅粒子被透明絕緣膜涂布。
[0046]第7發(fā)明的特征在于，在第I至6的任一項發(fā)明中，所述第I基板為安裝有具有半導體芯片的半導體封裝的模塊基板；在所述白色絕緣層之上，形成有與半導體封裝的電極相連接的配線的圖案。
[0047]第8發(fā)明的特征在于，在第I至6的任一項發(fā)明中，所述第I基板為安裝有多個半導體芯片的模塊基板；與半導體芯片的電極相連接的配線層形成于在所述第I基板表面所形成的絕緣層上。
[0048]第9發(fā)明的特征在于，在第6發(fā)明中，位于所述配線層之下的絕緣層為有機絕緣層。
[0049]第10發(fā)明的特征在于，在第7發(fā)明中，所述配線層的表面的至少一部分被所述白色絕緣層所覆蓋。
[0050]第11發(fā)明的特征在于，在第8發(fā)明中，位于所述配線層之下的絕緣層為白色絕緣層。
[0051]第12發(fā)明的特征在于，在第8至11的任一項發(fā)明中，在配置有半導體芯片的位置，形成有露出金屬面的載置部。
[0052]第13發(fā)明的特征在于，在第12發(fā)明中，所述載置部為凸狀載置部。
[0053]第14發(fā)明的特征在于，在第8至13的任一項發(fā)明中，所述多個半導體芯片與相鄰的半導體芯片進行引線接合連接。
[0054]第15發(fā)明的特征在于，在第7至14的任一項發(fā)明中，在所述第I基板形成有由無機材料構成的透明的阻焊層。
[0055]第16發(fā)明的特征在于，在第I至6的任一項發(fā)明中，所述第I基板為具有配置有一個或多個半導體芯片的形成有所述白色絕緣層的凹處的封裝基板；進一步具備具有嵌合有第I基板的開口的第2基板。
[0056]第17發(fā)明的特征在于，在第16發(fā)明中，與半導體芯片的電極相連接的配線層形成于在所述第I基板的基材表面上所形成的有機材料絕緣層上；該配線層的表面的至少一部分被所述白色絕緣層所覆蓋。
[0057]第18發(fā)明的特征在于，在第16或17發(fā)明中，在所述第I基板的凹處的配置有半導體芯片的位置，形成露出金屬面的載置部。
[0058]第19發(fā)明的特征在于，在第16、17或18發(fā)明中，具備抵接于所述第I和第2基板的背面的散熱板。
[0059]第20發(fā)明的特征在于，在第I至6的任一項發(fā)明中，所述第I基板為配置有一個或多個半導體芯片的封裝基板；該封裝基板具備基板絕緣層、及在同層的上層所設置的上側(cè)配線層及/或在同層的下層所設置的下側(cè)配線層。此處，層疊有白色絕緣層的金屬層成為上側(cè)配線層。白色絕緣層由透明樹脂密封，或由含有熒光體的透鏡狀透明樹脂罩(cover)
所覆蓋。
[0060]第21發(fā)明的特征在于，在第20發(fā)明中，所述基板絕緣層由浸潰了由無機材料所構成的高熱傳導填料的玻璃纖維布或玻璃無紡布構成。
[0061]第22發(fā)明的特征在于，在第20或21發(fā)明中，所述基板絕緣層與所述上側(cè)配線層的側(cè)端面為同一面；所述下側(cè)配線層的側(cè)端面位于所述基板絕緣層的側(cè)端面的內(nèi)側(cè)。
[0062]第23發(fā)明的特征在于，在第20、21或22發(fā)明中，在所述上側(cè)配線層設置有沿第一方向延伸的上側(cè)分離部；在所述下側(cè)配線層設置有包括沿不同于第一方向的第二方向延伸的部分的下側(cè)分離部。
[0063]第24發(fā)明的特征在于，在第20至23的任一項發(fā)明中，所述上側(cè)配線層與所述下側(cè)配線層被熱傳導通孔(thermal via)連結(jié)。
[0064]第25發(fā)明的特征在于，在第20至24的任一項發(fā)明中，在所述上側(cè)配線層與所述下側(cè)配線層的表面施以金屬薄膜層。
[0065]第26發(fā)明的特征在于，在第I至25的任一項發(fā)明中，所述白色絕緣層的厚度為10 ?150 μ m。
[0066]第27發(fā)明的特征在于，在第I至26的任一項發(fā)明中，所述配線通過將含有銀粒子與銅粒子的油墨(ink)進行描繪涂布而形成。
[0067]第28發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有LED封裝的基板、及在該基板的表面所形成的白色絕緣層的半導體裝置的制造方法，在所述基板的表面，涂布包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層，涂布導電性金屬油墨，進行燒成而在白色絕緣層上形成配線，在基板上安裝LED芯片，并電連接于在白色絕緣層上所形成的配線。
[0068]第29發(fā)明的特征在于，在第28發(fā)明中，作為所述絕緣層形成工序的前工序，具有在所述基板的表面形成凸狀載置部的載置部形成工序。
[0069]第30發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有LED芯片的基板、及在該基板的表面上所形成的白色絕緣層的半導體裝置的制造方法，通過進行金屬板的彎曲加工，從而形成配置有一個或多個LED芯片的底部、從底部端的兩側(cè)立起的壁部、以及從壁部沿大致水平方向延伸的緣部而構成所述基板，在所述基板的表面上涂布包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層，涂布導電性金屬油墨，進行燒成而在白色絕緣層上形成配線，在所述基板的底部固定LED芯片，并電連接于在白色絕緣層上所形成的配線。
[0070]第31發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有LED芯片的基板、及在該基板的表面上所形成的白色絕緣層的半導體裝置的制造方法，在金屬板的表面，形成由有機材料絕緣層的下層與配線層的上層所構成的層疊構造，并且形成至少分離該配線層的分離部，通過進行金屬板的彎曲加工，從而形成配置有一個或多個LED芯片的底部、從底部端的兩側(cè)立起的壁部、以及從壁部沿大致水平方向延伸的緣部而構成所述基板，在除了電連接有LED芯片的部分以外的所述基板的底部及壁部的表面，涂布包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層，在所述基板上固定LED芯片，并電連接于所述配線層的配線部分。
[0071]第32發(fā)明的特征在于，在第28至31的任一項發(fā)明中，將包含納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料利用噴墨法、點膠涂布法、噴涂法或絲網(wǎng)印刷法進行涂布。
[0072]第33發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有一個或多個LED芯片或多個LED封裝的基板、以及在該基板的表面上所形成的白色絕緣層的半導體裝置的制造方法，在所述基板的基材表面上，經(jīng)由有機材料絕緣層而形成金屬層，通過對金屬層進行蝕刻加工而形成配線圖案，以配線圖案為掩膜并對有機材料絕緣層進行蝕刻加工，在所述基板的至少包括未形成配線圖案的部分的表面上，涂布含有納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層，在所述基板上安裝LED芯片或LED封裝，并電連接于配線圖案。
[0073]第34發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有一個或多個LED芯片或LED封裝的基板、以及在該基板的表面上所形成的白色絕緣層的半導體裝置的制造方法，在構成多個集體基板的基板絕緣層的上側(cè)形成上側(cè)配線層，并且在下側(cè)形成下側(cè)配線層，在上側(cè)配線層與下側(cè)配線層上形成配線圖案，并且設置將上側(cè)配線層與下側(cè)配線層相連結(jié)的通孔(via)，在上側(cè)配線層的除了電連接部以外的表面，涂布含有納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料，進行燒成而形成白色絕緣層，在所述多個集體基板上安裝多個LED芯片，分別電連接于電連接部，將所述多個集體基板利用樹脂進行統(tǒng)括密封，進行分割而單片化。
[0074]第35發(fā)明的特征在于，在第34發(fā)明中，所述樹脂的硬度為蕭氏D硬度86以上。
[0075]第36發(fā)明涉及一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，是具備安裝有一個或多個半導體芯片的基板的半導體裝置的制造方法，使玻璃纖維布或玻璃無紡布中浸潰由無機材料所構成的高熱傳導填料而構成基板絕緣層，在基板絕緣層的上側(cè)形成上側(cè)配線層，并且在下側(cè)形成下側(cè)配線層，由此構成基板，在上側(cè)配線層與下側(cè)配線層上形成配線圖案，并且設置將上側(cè)配線層與下側(cè)配線層相連結(jié)的通孔，在基板上安裝半導體芯片，并電連接于上側(cè)配線層。
[0076]發(fā)明的效果
[0077]根據(jù)本發(fā)明，能夠構成由高密度地配置的多個LED芯片構成且照明不均勻較少的高亮度且大光量的光源，因而可以提供高亮度且大光量、小型且輕量的LED照明裝置。
[0078]再有,可以使用通用的電源裝置而低成本地制造高亮度且大光量的LED光源。
[0079]根據(jù)本發(fā)明，因為能夠在基板上形成幾乎全部成分均由無機材料構成的層，因而可以提供具有耐熱性、散熱性及耐久性均優(yōu)異的電絕緣層的LED照明裝置。
[0080]再有，因為電絕緣層起到作為反射材料的作用，因而不需要使用高價的反射材料，另外，也不需要用于形成反射層的其他的工藝。
[0081]再有，可以通過在基板表面上涂布含有納米粒子化了的S12及白色無機顏料的液體材料并進行燒成從而在基板上的所期望位置構成所期望的形狀與厚度的無機系白色絕緣層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0082]圖1是本發(fā)明的第I構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0083]圖2是本發(fā)明的第I構成例所涉及的LED照明模塊的上面圖。
[0084]圖3是本發(fā)明的第I構成例所涉及的LED照明裝置的側(cè)面圖。
[0085]圖4是本發(fā)明的第2構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0086]圖5是本發(fā)明的第3構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0087]圖6是本發(fā)明的第4構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖，(a)是表示LED芯片的第I安裝方法的側(cè)面截面圖，(b)是表示LED芯片的第2安裝方法的側(cè)面截面圖，(c)是表示LED芯片的第3安裝方法的側(cè)面截面圖。
[0088]圖7是說明本發(fā)明的第4構成例所涉及的LED照明模塊所使用的安裝基板的制造工序的側(cè)面截面圖。
[0089]圖8是本發(fā)明的第5構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0090]圖9是本發(fā)明的第6構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0091]圖10是表示無機系白色絕緣層的厚度與反射率的相關的圖表。
[0092]圖11是本發(fā)明的第7構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0093]圖12是表示由不同的材料和構造所構成的無機系白色絕緣層中的反射率的圖表。
[0094]圖13是表示由不同的材料和構造所構成的LED照明模塊中的熱電阻的圖表。
[0095]圖14是本發(fā)明的第8構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0096]圖15是表示由不同的構造所構成的LED照明模塊中的全光束與發(fā)光效率的圖表。
[0097]圖16是表示由不同的構造所構成的LED照明模塊中的表面溫度與發(fā)光效率的圖表。
[0098]圖17是本發(fā)明的第9構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0099]圖18是本發(fā)明的第10構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0100]圖19是本發(fā)明的第11構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖(圖20 (a)中的AA截面圖)。
[0101]圖20(a)是第11構成例所涉及的LED照明模塊的上面圖，(b)是(a)的BB截面圖。
[0102]圖21是本發(fā)明的第12構成例所涉及的LED照明模塊的上面圖。
[0103]圖22是本發(fā)明的第13構成例所涉及的LED照明模塊的上面圖。
[0104]圖23是將一對電極單元連接的保護二極管裝置的結(jié)構圖。

【具體實施方式】
[0105]本發(fā)明的LED照明模塊將多個(例如100?2000個)數(shù)W等級(例如0.5?4W)的LED元件(LED模具)進行COB安裝，構成數(shù)百W以上(例如200?1000W)的光源。該LED照明模塊如后面所述，設置從安裝基板的背面經(jīng)由散熱片向散熱器散熱的構造，安裝反射器(及/或透鏡)而構成LED照明裝置。以下，根據(jù)例示對本發(fā)明進行說明。
[0106][第I構成例]
[0107]圖1是表示本發(fā)明的第I構成例所涉及的LED照明模塊I的側(cè)面截面圖，圖2是表示本發(fā)明的第I構成例所涉及的LED照明模塊I的上面圖。第I構成例所涉及的LED照明模塊I將LED芯片3、形成有配線13、無機系白色絕緣層14及凸狀載置部47的安裝基板2作為主要的構成要件。
[0108]LED芯片3例如是InGaN系藍色LED裸芯片，多個LED芯片3在反射區(qū)域49內(nèi)η行Xm列(例如5行Χ5列)地配置，并被所謂COB (Chip On Board，板上芯片)安裝。各LED芯片3與配線13或相鄰的LED芯片3利用金的細線等進行引線接合連接。LED芯片3的背面(下面)利用高熱傳導性粘結(jié)材等而固定設置于凸狀載置部47。
[0109]為了提聞每單位面積的光度而實現(xiàn)聞売度，將具有一定以上光量的多個LED芯片3在反射區(qū)域內(nèi)高密度地安裝是重要的。此處所謂“反射區(qū)域”是指多個LED芯片被樹脂密封的區(qū)域，在具備壩式構件的構造中是指由壩式構件所圍繞的區(qū)域。例如反射區(qū)域內(nèi)的LED芯片3的安裝面積密度(芯片搭載面積占有率)優(yōu)選設為15mm2/cm2以上、更優(yōu)選為20mm2/cm2以上。另外，LED芯片3優(yōu)選選擇反射區(qū)域的亮度成為例如7.0 [lm/mm2]以上的LED芯片，更優(yōu)選選擇成為10.0[lm/mm2]以上的LED芯片。實現(xiàn)這樣的亮度的LED芯片3公開了例如最大額定電流10mA以上、優(yōu)選為最大額定電流300mA以上、更優(yōu)選為最大額定電流500mA以上的LED芯片。多個LED芯片全部為同一規(guī)格。
[0110]在安裝基板2上的載置LED芯片3的地方，設置凸狀載置部47。凸狀載置部47由熱傳導性優(yōu)異的構件構成，例如將銅膏體、銀膏體、焊料膏體等的金屬膏體材料進行涂布、燒成而形成?；蛘?，也可以通過對金屬基板進行蝕刻而形成凸狀載置部。另外，在將由銅板層疊形成熱管的構造設為基板時，可以在將凸狀載置部僅形成于其最上面的銅板之后進行層疊。凸狀載置部47的上面考慮與LED芯片3的背面的粘結(jié)性而設為平面。
[0111]安裝基板2由熱傳導性與電氣特性均優(yōu)異的材料、例如銅板或鋁板構成。在安裝基板2使用如玻璃環(huán)氧樹脂那樣的熱傳導性較低的材料時，特別會發(fā)生散熱性變差的發(fā)光中心部的光量特別降低的甜甜圈化現(xiàn)象。安裝基板2是矩形狀、多邊形狀或圓形狀的基板，例如面積為5000mm2以上且20000mm2以下。在安裝基板2的表面上設置也起到作為反射材料的功能的無機系白色絕緣層14。無機系白色絕緣層14優(yōu)選為在可見光的波段中平均反射率為70%以上、更優(yōu)選為80%以上。無機系白色絕緣層14以白色無機粉末(白色無機顏料)與二氧化硅(S12)為主要成分，對利用包含有機磷酸的二乙二醇單丁醚溶劑將它們進行混合后的油墨(以下有時稱為“白色無機油墨”)進行涂布、燒成而形成。此處，白色無機油墨的涂布利用例如噴墨法、點膠涂布法、噴涂法或絲網(wǎng)印刷法實施。無機系白色絕緣層14的厚度從散熱特性的觀點出發(fā)，越薄越優(yōu)選，但從耐電壓與撕裂強度的觀點出發(fā)，要求某種程度的厚度。雖取決于白色無機粉末與二氧化硅的配合比例，但對LED搭載所要求的絕緣膜的耐電壓一般是1.5?5kV，當白色無機絕緣體為lKV/lOym左右時，優(yōu)選設為15 μ m以上的厚度。另一方面，為了防止因無機系白色絕緣層14而導致散熱性能降低，優(yōu)選將無機系白色絕緣層14設為一定厚度以下。即，無機系白色絕緣層14的厚度設定為例如10?150 μ m的范圍內(nèi)，優(yōu)選設定于15?100 μ m、更優(yōu)選為25?70 μ m、特別優(yōu)選為30?60 μ m、進而更優(yōu)選為40?60 μ m、最優(yōu)選為40?50 μ m的范圍內(nèi)。關于無機系白色絕緣層14的厚度與反射率的關系，參照圖10而如后面所述。
[0112]在安裝基板2上所設置的多個凸狀載置部47的周邊區(qū)域(反射區(qū)域49)，以與凸狀載置部47為大致同一高度、或稍低于凸狀載置部的方式形成無機系白色絕緣層14，反射區(qū)域49實質(zhì)上成為平面。無機系白色絕緣層14也可以在反射區(qū)域49與其外部區(qū)域改變厚度，例如也可以通過使外部區(qū)域厚于反射區(qū)域49內(nèi)來提高耐電壓性。另外，也可以不設置凸狀載置部47而將無機系白色絕緣層14形成為同一面。
[0113]反射區(qū)域49由至少表面被賦予光反射性的壩式構件48所包圍，在壩式構件48的內(nèi)側(cè)填充有透明樹脂5。壩式構件48在制造時防止密封樹脂的流動，因而由樹脂或金屬材料等構成。另外，本構成例中壩式構件48被固定設置，但也可以不同于此而將壩式構件48設置成可拆卸。
[0114]在透明樹脂5中混入有例如用于獲得白色的熒光體。作為用于獲得白色光的方式，存在利用紫外LED激發(fā)三原色的熒光體的方式、利用藍色LED激發(fā)綠與紅的二色熒光體的方式、利用藍色LED激發(fā)黃色的熒光體的方式，混入根據(jù)LED芯片3的種類而選擇的熒光體。色溫度(color temperature)設定為例如2700?6500K的范圍。
[0115]在無機系白色絕緣層14之上在必要的地方形成配線13。配線13將金屬層利用蒸鍍或濺鍍等形成，并在其上涂布抗蝕劑，對圖案進行曝光、顯影，進而進行蝕刻，去除抗蝕劑而能夠形成，但優(yōu)選通過將導電性金屬油墨(例如銀油墨或銀與銅混合的混成油墨)利用噴墨法或點膠涂布法等在必要地方進行描繪涂布之后，進行燒成并被金屬化而形成。當無機系白色絕緣層14的表面具有撥水性時，利用等離子處理等去除撥水性殘渣而進行表面活性化，并且根據(jù)需要進行提高素材間的緊貼性的底漆處理(例如環(huán)氧底漆)之后，形成連接配線。
[0116]在安裝基板2上，根據(jù)需要也可以設置由透明的無機材料構成的阻焊層。構成阻焊層的透明膜可以由例如二氧化硅(S12)構成。將含有S12 (平均粒徑為50nm以下)的溶膠(液狀涂布劑)、或含有聚硅氮烷的溶液，利用噴墨法或點膠涂布法涂布于必要地方，進行燒成而形成。
[0117]根據(jù)本構成例的LED照明模塊1，可以將來自LED芯片3的熱經(jīng)由凸狀載置部47而效率良好地向安裝基板2散熱，因而可以提供散熱性優(yōu)異的照明模塊。本構成例的電絕緣層因為完全由無機系白色絕緣層構成，因而可以解除有機系絕緣層的變色的擔憂。
[0118]<無機系白色絕緣層>
[0119]針對本發(fā)明的LED照明模塊I所使用白色絕緣層的主要特征進行說明。
[0120]第I特征在于，所成膜的白色絕緣層的80重量％以上(優(yōu)選為85重量％以上、更優(yōu)選為90重量％以上、特別優(yōu)選為95重量％以上)由無機材料構成。例如若將90重量％以上由無機材料構成的油墨進行涂布并燒成，則可以形成幾乎不存在有機材料的絕緣層。
[0121]第2特征在于，構成無機材料的二氧化硅(S12)被納米粒子化。此處，構成無機材料的白色無機粉末的粒徑優(yōu)選為設為Iym以下、更優(yōu)選構成無機材料的白色無機粉末也納米粒子化。通過至少將S12進行納米粒子化，從而可以涂布截至目前均是困難的80重量％以上由無機材料構成的液體材料(白色無機油墨)，另外相較于光的波長，因為粒徑充分小，因而也可以提高反射率。此處，所謂“納米粒子”是指直徑為數(shù)rim?數(shù)百nm的粒子。S12優(yōu)選使用平均粒徑為50nm以下的S12,更優(yōu)選在其中含有粒徑為20nm以下的S12、特別優(yōu)選含有粒徑為1nm以下的Si02。所成膜的無機系白色絕緣層中的S12的含有率，優(yōu)選設為25重量％以上、更優(yōu)選為30?40重量％。
[0122]白色無機顏料使用例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂(MgO)、氧化鋁中的任一者、或它們的組合。所成膜的無機系白色絕緣層中的白色無機顏料的含有率，根據(jù)所要求的反射率等而適當調(diào)整，優(yōu)選設為40?70重量％、更優(yōu)選為50?65重量％。其理由在于，通過設為40重量％以上從而可以獲得充分的反射效果，若在70重量％以下則可以確保為了形成均勻的膜所必要的油墨的流動性。
[0123]白色無機粉末優(yōu)選使用平均粒徑為50nm以下的粉末，更優(yōu)選在其中含有粒徑為25nm以下的粉末。該納米粒子化了的白色無機粉末適用于利用噴墨法、點膠涂布法或噴涂法進行的涂布。
[0124]也可以使用由透明絕緣膜涂布粒子表面的白色無機粉末。作為透明絕緣膜，可以例示氧化鋁涂布或二氧化硅涂布，從熱傳導性的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用氧化鋁涂布。由透明絕緣膜涂布的白色無機粒子的平均粒徑為例如1nm?5 μ m(優(yōu)選為I μ m以下)，涂布膜厚為10?50nm。通過透明絕緣膜進行涂布，也可以期待減輕因氧化鈦所具有的催化劑效果而造成的LED的透明樹脂的劣化的問題。
[0125]此時，為了提高無機系白色絕緣層的散熱性能，也可以在上述液體材料(白色無機油墨)中混入由無機材料構成的高熱傳導填料(例如在碳化硅(SiC)涂布nm尺寸的氧化鋁膜的填料)。例如SiC的熱傳導率為160w/m -k左右，具有二氧化鈦(T12)的約20倍的熱傳導率。隨著高熱傳導填料的比例的增加，散熱性會提高，但另一方面，反射率會降低。因而，以相對于白色無機顏料的重量100為I?30、優(yōu)選為5?20、更優(yōu)選為5?15的比例進行混入。
[0126]將由這樣的絕緣材料構成的白色無機油墨涂布于金屬板上，例如在160?200°C下進行加熱，從而在溶劑中分散的納米尺寸絕緣粒子會仿形于基材表面的凹凸進行排列，并且溶劑蒸發(fā)而形成致密的無機系白色絕緣層(膜)。即，在使納米尺寸陶瓷的混合粉末直接接觸于金屬表面的狀態(tài)下，在大氣壓下進行加熱，在此情況下進行燒結(jié)，利用納米尺寸效果所產(chǎn)生的擴散狀態(tài)，在接合界面進行金屬表面接合，形成無機系白色絕緣層與金屬層的層疊構造。這樣，本發(fā)明中，通過將構成無機系白色絕緣層的絕緣材料進行油墨化，從而可以在基板上的所期望位置構成所期望的形狀及厚度的無機系白色絕緣層。根據(jù)本發(fā)明，例如在基板表面上形成凹處之后，在除了 LED芯片3的載置部之外的基板表面部分，也可以涂布形成白色絕緣層。
[0127]本構成例的LED照明模塊1，無機系白色絕緣層14起到作為反射材料的功能，因而不需要另外設置高價的反射材料，可以大幅削減材料費。另外，例如安裝基板2由銅制作并在其表面上利用白色無機油墨形成無機系白色絕緣層時，也可以獲得強的緊貼性，因而可以解決形成有機系絕緣層時所發(fā)生的剝離問題。另外，從可以省略形成反射材料的工序的觀點出發(fā)，也可以說具有成本性優(yōu)異的工藝。例如以封裝單位而言，相較于反射材料使用銀鍍層的情況，經(jīng)試算后材料費可以削減2分之I左右，以照明模塊單位而言，預估會有更大的效果。另外，由白色無機材料構成的絕緣層因為相較于例如玻璃環(huán)氧，具有相差一位數(shù)程度的優(yōu)異熱傳導性，因而散熱性能高，相較于同樣構造的PLCC(Plastic leaded chipcarrier，塑料有腳芯片封裝)，經(jīng)試算后具有2?5倍的散熱性能。另外，通過無機系白色絕緣層14覆蓋基板上的金屬面，從而可以抑制硫化現(xiàn)象。
[0128]<LED照明裝置>
[0129]圖3是表示第I構成例所涉及的LED照明裝置的側(cè)面圖。該LED照明裝置具備LED照明模塊1、反射器6、散熱器7、擴散板8、模塊保持器具9、及電源裝置(未圖示)構成。
[0130]LED照明模塊I在粘結(jié)于其背面(即安裝基板2的背面)的散熱片10的背面接觸于模塊保持器具9的抵接面的狀態(tài)下，利用螺絲等的固定器具進行固定。作為優(yōu)選的安裝基板2與散熱片10的組合,公開了例如安裝基板2由銅板構成,散熱片10使用Molex Kiire制FGHP(參照專利文獻3)。在散熱片10的背面與模塊保持器具9的抵接面之間，根據(jù)需要介有散熱膏、散熱片等的熱傳導構件。模塊保持器具9由熱傳導性優(yōu)異的銅、鋁等的金屬材料構成。經(jīng)由模塊保持器具9，來自LED照明模塊I的熱會被熱傳導至散熱器7。
[0131]散熱器7可以使用自然空冷式的散熱器、水冷式的散熱器、或具備電動風扇的散熱器。但是，若高密度地安裝多個數(shù)W等級的LED芯片，則安裝部分會成為高溫，存在散熱性差的發(fā)光中心部的光量特別降低的甜甜圈化現(xiàn)象等的問題，因而采用熱擴散能力特別高的散熱片與冷卻能力特別高的散熱器是重要的。
[0132]在模塊保持器具9的照射光的一側(cè)接合有反射器6與透明的保護罩11。保護罩11經(jīng)由O型環(huán)12而被按壓于模塊保持器具9，也起到作為防水罩的作用。第I構成例所涉及的LED照明裝置在反射器6的開口部設置擴散板8。通過設置擴散板8，從而可以防止粉塵等污損反射器6，另外也成為眩光(刺眼)對策。因為利用擴散板8而擴大配光角度，因而反射器6的配光角度相較于沒有設置擴散板的情況成為狹角設計。另外，擴散板并非必須的構成，也可以取代擴散板而設置透明的保護罩。
[0133]具備以上的構造的第I實施方式所涉及的LED照明裝置為高亮度且大光量，并具有反射器6的開口部為約Φ 350mm、從反射器6的開口部至散熱器的高度為約500mm的緊湊的外形，重量也為約9kg的輕量。
[0134][第2構成例]
[0135]圖4是表示第2構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0136]該LED照明模塊I在多個LED芯片3被COB安裝的方面與第I構成例相同，但在具備在安裝基板2的上面設置的金屬薄膜層50的方面不同。
[0137]在本構成例中，在安裝基板2上面利用鍍敷或蒸鍍加工、涂裝加工而形成由銀、鉻、鎳、鋁等構成的金屬薄膜層50。通過金屬薄膜層50的設置而可以將無機系白色絕緣層14的厚度形成為薄壁，從而可以提高散熱效果。另外，通過在反射區(qū)域設置金屬薄膜層50，從而可以抑制安裝基板2的表面的凹凸，可以提高光反射率。
[0138]凸狀載置部47與第I構成例同樣，例如將銅膏體、銀膏體、焊料膏體等的金屬膏體材料進行涂布、燒成而形成。
[0139]以下，說明本構成例所涉及的LED照明模塊I的制造工序的一個例子。
[0140](I)在基板上，利用鍍敷或蒸鍍加工、涂裝加工形成金屬薄膜層50。
[0141](2)在金屬薄膜層50上，將金屬膏體材料利用噴墨法或點膠涂布法等描繪涂布于必要地方之后，進行燒成而使其金屬化，從而形成凸狀載置部47。
[0142](3)在基板上的除了凸狀載置部47以外的地方，將白色無機油墨利用印刷(絲網(wǎng)印刷或柔版印刷)、噴墨法或點膠涂布法進行涂布，例如以200°C X60分鐘進行燒成，獲得作為多個安裝基板2的集合體的框架基板。
[0143](4)利用銅箔蝕刻或絲網(wǎng)印刷等形成配線13。
[0144](5)在框架基板上搭載LED芯片3，通過引線接合進行電氣連接。
[0145](6)對框架基板進行樹脂密封，利用切斷用刀片進行單片化，從而獲得LED照明模塊I。
[0146]根據(jù)本構成例的LED照明模塊1，可以將無機系白色絕緣層14的厚度設為薄壁，另外能夠?qū)碜訪ED芯片3的熱從凸狀載置部47效率良好地向安裝基板2散熱，因而可以提供散熱性優(yōu)異的LED照明模塊。另外，因為可以將無機系白色絕緣層14的厚度設為薄壁，因而也可以實現(xiàn)白色無機油墨的涂布方法的多樣化及制造工序的效率化。
[0147][第3構成例]
[0148]圖5是表示第3構成例所涉及的LED照明模塊的側(cè)面截面圖。
[0149]該LED照明模塊I在未具備在安裝基板2的上面所設置的凸狀載置部47，取而代之設置有載置部16的方面，不同于第2構成例。
[0150]本構成例在安裝基板2上面，利用鍍敷或蒸鍍加工、涂裝加工，形成由銀、鉻、鎳、鋁等構成的金屬薄膜層50，接著設置露出金屬薄膜層50的凹狀的載置部16，從而可以實現(xiàn)反射效果與散熱效果。
[0151]根據(jù)本構成例，即使在載置部16的面積多少大于LED芯片3的底面積的情況下，也可以獲得露出的金屬薄膜層50的反射效果。
[0152][第4構成例]
[0153]圖6是表示第4構成例所涉及的LED照明模塊I的側(cè)面截面圖。
[0154]圖6 (a)的LED照明模塊I中，在LED芯片3的表面(下面)所設置的電極(例如嵌柱凸塊)，利用焊料等而連接于在安裝基板2上所形成的配線13而被倒裝安裝。是所謂“覆晶(flip chip)”。該覆晶安裝中因為是倒裝，因而芯片表面成為下側(cè)。另外，覆晶安裝中，因為芯片經(jīng)由凸塊而連接于配線，因而在與基板之間會出現(xiàn)些微間隙，作為將該間隙填埋的手段，存在將樹脂等進行填底的情況，本申請中省略圖示。安裝基板2的基材為熱傳導性與電氣特性均優(yōu)異的材料，例如利用銅板或鋁板構成。配線13形成于由公知有機系的材料(例如聚酰亞胺)構成的有機材料絕緣層30之上。在安裝基板2的基材表面的未設置有配線13與有機材料絕緣層30的部分，利用涂布形成上述的無機系白色絕緣層14。LED芯片3的下面的未接觸于配線13的部分，抵接于無機系白色絕緣層14、或經(jīng)由填底膠而抵接于無機系白色絕緣層14，從而經(jīng)由無機系白色絕緣層14而從安裝基板2散熱。透明樹脂5在可拆卸的模具框內(nèi)、或在固定設置的包圍構件內(nèi)填充透明樹脂而形成。
[0155]圖6(b)的LED照明模塊I中，在LED芯片3的下面設置的突起狀電極(凸塊)利用電連接部31而連接于在安裝基板2上所形成的配線13而被倒裝(覆晶)安裝。安裝基板2與配線13為與(a)相同的構成。在(b)的方式中，無機系白色絕緣層14以除了電連接部31的開口，直接或間接地全面覆蓋安裝基板2的上面的方式被涂布形成。電連接部31的開口的大小設為例如50?500 μ m見方。在(b)的方式中，LED芯片3的下面的電連接部31以外的部分抵接于無機系白色絕緣層14、或經(jīng)由填底膠而抵接于無機系白色絕緣層14。
[0156](c)的LED照明模塊I中，LED芯片3與配線13進行引線接合連接。安裝基板2、配線13及無機系白色絕緣層14為與(a)相同的構成。LED芯片3的背面(下面)利用高熱傳導性粘結(jié)材等而固定設置于安裝基板2的上面。
[0157]圖7是說明將本發(fā)明具體化的LED照明模塊的第4構成例所使用的基板的制造工序的側(cè)面截面圖。
[0158]首先，在基板上，形成有機材料絕緣層(例如聚酰亞胺層)與銅箔層(步驟I)。例如在金屬板上層疊熱可塑性聚酰亞胺膜與銅箔，進行高溫加壓(例如350°C下20分鐘)而形成。
[0159]接著，進行粘貼的銅箔的加工，并進行圖案化加工(步驟2)。例如為了進行該加工而采用光刻技術。在銅箔之上涂布抗蝕劑，將圖案進行曝光、顯影，進而進行蝕刻，去除抗蝕齊U，而形成銅箔除去部。
[0160]接著，以銅箔為掩膜進行有機材料絕緣層的蝕刻(步驟3)。聚酰亞胺蝕刻用的溶液優(yōu)選使用例如胺系物。
[0161]最后，以將安裝基板2上的銅箔除去部填埋的方式，涂布白色無機材料(步驟4)。此處，白色無機材料的涂布根據(jù)所期望的LED照明模塊的樣式(參照圖6)而有所差異。(a)表示將白色無機材料涂布至與配線為大致同一面的高度為止的樣式，(b)表示除了電連接用開口而將白色無機材料涂布成一部分擱淺于配線的樣式。(b)中的涂布，首先可以列舉絲網(wǎng)印刷。作為其以外的方法，可以例示在包含配線進行全面涂布后利用激光設置開口的方法、利用絲網(wǎng)印刷或點膠涂布進行涂布至與配線相同高度為止之后在除了配線的開口之外的部分利用印刷(絲網(wǎng)印刷或柔版印刷)或點膠涂布進行2段式涂布的方法。
[0162][第5構成例]
[0163]圖8是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第5構成例的側(cè)面截面圖。第5構成例的LED照明模塊I在無機系白色絕緣層通過由符號14a構成的下層以及由符號14b構成的上層所構成的方面，不同于第4構成例(a)。以下，對于與第4構成例(a)的相同點，省略說明，僅對不同點進行說明。另外，第5構成例(圖8)所涉及的無機系白色絕緣層14a、14b,當然也可以應用第4構成例(b)、(C)。
[0164]無機系白色絕緣層14a為白色無機顏料使用了氧化鋅的層，無機系白色絕緣層14b為白色無機顏料使用了二氧化鈦的層。構成無機系白色絕緣層的下層14a的氧化鋅粒子由透明絕緣膜(例如氧化鋁膜)涂布，平均粒徑為Iym以下。構成無機系白色絕緣層的上層14b的二氧化鈦粒子為納米化了的粒子、或由透明絕緣膜(例如氧化鋁膜)涂布且平均粒徑為I μ m以下的粒子。
[0165]無機系白色絕緣層設為這樣的層疊構造的理由在于，假設僅在白色無機顏料為氧化鋅的層中無法獲得反射率的滿足的情況，另一方面活用熱傳導性優(yōu)異的氧化鋅的特性。即，將氧化鋅使用為白色無機顏料的絕緣層設為下層14a，將反射率良好的二氧化鈦使用為白色無機顏料的絕緣層設為上層14b，從而可以獲得具有低熱電阻且反射率良好的特性的無機系白色絕緣層。此時，氧化鋅粒子的透明絕緣膜涂布是不可或缺的，但二氧化鈦粒子可以設置透明絕緣膜涂布、也可以不設置。作為層疊構造所使用的熱傳導優(yōu)異的白色無機材料，也可以取代氧化鋅粒子而使用氧化鎂(MgO)或較二氧化鈦更高熱傳導的白色無機材料。
[0166]另外，圖8中，下層14a與有機材料絕緣層30的厚度、及上層14b與配線13的厚度雖描繪為相同，但并不限定于此，下層14a與上層14b的厚度從熱傳導性能、反射性能及絕緣性能的觀點出發(fā)可以適當決定。
[0167][第6構成例]
[0168]圖9是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第6構成例的側(cè)面截面圖。
[0169]該LED照明模塊I在白色絕緣層由構成第一層的無機系白色絕緣層141、構成第二層的無機系白色絕緣層142、構成第三層的無機系白色絕緣層143所構成的方面，不同于第3構成例。
[0170]通過使用絲網(wǎng)印刷法而可以使絕緣層成為多層構造，通過僅增加絕緣所需要的必要的部分層數(shù)并且散熱或反射所必要的部分減少層數(shù)，從而可以不損失必要的功能并且能夠削減制造成本。例如公開了構成使配線13的正下方為三層(或二層)、使其余部分為二層(或一層)的白色絕緣層。
[0171]無機系白色絕緣層141的厚度為例如20 μ m，無機系白色絕緣層142厚度為例如20 μ m,無機系白色絕緣層143厚度為例如60 μ m。若考慮散熱性，LED芯片3載置于無機系白色絕緣層141之上。所以，在涂布形成無機系白色絕緣層142的時候，設置露出無機系白色絕緣層141的凹狀的載置部16。
[0172]無機系白色絕緣層141?143可以涂布均由相同材料構成的白色無機油墨而形成，也可以構成為無機系白色絕緣層141所含有的白色無機顏料的熱傳導率高于無機系白色絕緣層142 (及143)所含有的白色無機顏料。
[0173]圖10是表示無機系白色絕緣層的厚度與反射率的相關的圖表。在由銅板構成的安裝基板2的表面形成不同厚度的無機系白色絕緣層，并測定反射率。白色絕緣層所含有的白色無機顏料為二氧化鈦。根據(jù)圖10，可以確認在白色絕緣層為15μπι時會出現(xiàn)反射率的降低，但當白色絕緣層為33 μ m以上時則能夠獲得與光澤銀鍍層同等的反射率。
[0174][第7構成例]
[0175]圖11是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第7構成例的側(cè)面截面圖。
[0176]該LED照明模塊I在白色絕緣層由無機系白色絕緣層141、無機系白色絕緣層142及無機系白色絕緣層143構成的方面，與第6構成例一致，但在無機系白色絕緣層141及無機系白色絕緣層142與無機系白色絕緣層143由不同材料構成的方面，以及LED芯片3載置于無機系白色絕緣層142之上的方面，不同于第6構成例。
[0177]無機系白色絕緣層141含有作為白色無機顏料的氧化鎂(MgO)，無機系白色絕緣層142及無機系白色絕緣層143含有作為白色無機顏料的二氧化鈦(T12)。另外，作為無機系白色絕緣層141的白色無機顏料也可以使用氧化鋅(ZnO)。
[0178]圖12是表示由不同材料及構造構成的無機系白色絕緣層的反射率的圖表。
[0179](I)為白色無機顏料使用氧化鎂(MgO)且膜厚設為15 μ m時的反射率，(4)為白色無機顏料使用二氧化鈦(T12)且膜厚設為15 μ m時的反射率。從(I)與(4)的結(jié)果可知，當無機系白色絕緣層的膜厚設為15 μ m時，氧化鎂(MgO)的反射率較差。
[0180](2)為位于安裝基板側(cè)的第一層無機系白色絕緣層(膜厚15μπι)的白色無機顏料使用氧化鎂(MgO)，位于外界側(cè)的第二層無機系白色絕緣層(膜厚15 μ m)的白色無機顏料使用二氧化鈦(Ti02)時的反射率。(3)為白色無機顏料使用二氧化鈦(Ti02)且膜厚設為30 μ m時的反射率。由(2)與(3)的結(jié)果可知，當無機系白色絕緣層的膜厚總計成為30 μ m時，即使白色無機顏料使用氧化鎂(MgO)，反射率也不會產(chǎn)生有效差。
[0181]圖13是表示由不同材料及構造構成的LED照明模塊I的熱電阻的圖表。當LED芯片經(jīng)由無機系白色絕緣層而搭載于安裝基板時，僅無機系白色絕緣層部分的熱電阻會變高。但是，通過第二層無機系白色絕緣層的白色無機顏料使用氧化鎂(MgO)，從而可以不降低反射率而僅降低熱電阻。二氧化鈦的熱傳導率為8w/m *k左右，氧化鎂的熱傳導率為45w/m.k左右，可以認為熱傳導率的差成為熱電阻的差。
[0182]根據(jù)以上所說明的第7構成例的LED照明模塊I，可以一邊維持高反射率一邊提高散熱性。
[0183][第8構成例]
[0184]圖14是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第8構成例的側(cè)面截面圖。
[0185]該LED照明模塊I在LED芯片3載置于安裝基板2之上的方面不同于第7構成例。其余的構成與第7構成例同樣。根據(jù)第8構成例，可以獲得與第7構成例同等的反射效果，另一方面，因為來自LED芯片3的背面的熱會被直接傳熱給安裝基板2，因而可以實現(xiàn)高散熱性能。
[0186]圖15是表示由不同構造所構成的LED照明模塊I的全光束與發(fā)光效率的圖表。
[0187](I)為位于安裝基板側(cè)的第一層無機系白色絕緣層、及位于外界側(cè)的第二層無機系白色絕緣層的白色無機顏料使用二氧化鈦(T12)且在第二層無機系白色絕緣層上搭載了 LED芯片時的全光束。(2)為與(I)相同構成的無機系白色絕緣層中在第一層無機系白色絕緣層上搭載了 LED芯片時的全光束。(3)為與(I)相同構成的無機系白色絕緣層中在安裝基板上搭載了 LED芯片時的全光束。由(I)?(3)的結(jié)果可知，根據(jù)載置LED芯片的層的厚度，全光束不會產(chǎn)生有效差。
[0188](4)為與(I)相同構成中的發(fā)光效率，(5)為與⑵相同構成中的發(fā)光效率，(6)為與(3)相同構成中的發(fā)光效率。由(4)?(6)的結(jié)果可知，根據(jù)載置LED芯片的層的深度，發(fā)光效率不會產(chǎn)生有效差。
[0189]圖16是表示由不同構造所構成的LED照明模塊I的表面溫度與發(fā)光效率的圖表。
[0190](I)為位于安裝基板側(cè)的第一層無機系白色絕緣層、及位于外界側(cè)的第二層無機系白色絕緣層的白色無機顏料使用二氧化鈦(T12),并在第二層無機系白色絕緣層上搭載了 LED芯片時的表面溫度。(2)為與(I)相同構成的無機系白色絕緣層中，在第一層無機系白色絕緣層上搭載了 LED芯片時的表面溫度。(3)為與(I)相同構成的無機系白色絕緣層中，在安裝基板上搭載了 LED芯片時的表面溫度。由(I)?(3)的結(jié)果可知，載置LED芯片的層的厚度越厚，則表面溫度越高。
[0191](4)為與(I)相同構成的發(fā)光效率，(5)為與⑵相同構成的發(fā)光效率，(6)為與
(3)相同構成的發(fā)光效率。由⑷?(6)的結(jié)果可知，根據(jù)載置LED芯片的層的深度，發(fā)光效率不會產(chǎn)生有效差。
[0192][第9構成例]
[0193]圖17是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第9構成例的側(cè)面截面圖。
[0194]該LED照明模塊I在白色絕緣層由構成第一層的有機系絕緣層131、構成第二層的無機系白色絕緣層141、及構成第三層的無機系白色絕緣層142所構成的方面，以及無機系白色絕緣層141相較于有機系絕緣層131為寬幅，且無機系白色絕緣層141的一部分層疊于安裝基板2的表面的方面，不同于第6構成例。公開了有機系絕緣層131例如以聚酰胺酰亞胺系樹脂為基材，并使用添加了可溶性樹脂填料(例如聚酰胺酰亞胺系填料)的聚酰胺酰亞胺型印刷膏體。根據(jù)該例示所涉及的聚酰胺酰亞胺型印刷膏體，可以實現(xiàn)230V/ym的破壞電壓。
[0195]根據(jù)第9構成例，通過白色絕緣層的一部分由廉價的有機系絕緣層131構成，從而可以降低制造成本，另一方面，因為無機系白色絕緣層141的一部分層疊于安裝基板2的表面，因而可以實現(xiàn)強緊貼性。因為有機系絕緣層131被無機系白色絕緣層141覆蓋，因而經(jīng)年劣化也是最小限度的。
[0196]另外，本構成例中，通過在無機系白色絕緣層141中設置凹狀的載置部16，并在有機系絕緣層131上載置LED芯片3，從而提高散熱性，但也可以未設置載置部16而在無機系白色絕緣層141上載置LED芯片3。但是，需要考慮了有機系絕緣層131的熱傳導率低于無機系白色絕緣層141的設計。
[0197][第10構成例]
[0198]圖18是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第10構成例的側(cè)面截面圖。
[0199]該LED照明模塊I的安裝基板2中，由壩式構件48所包圍的反射區(qū)域由無機系白色絕緣層141覆蓋，反射區(qū)域外的部分由有機系絕緣層131覆蓋。本構成例中，配線13形成于有機系絕緣層131之上。
[0200]本構成例的LED照明模塊I中，因為反射區(qū)域被無機系白色絕緣層141所覆蓋，因而反射率、散熱性及耐久性均優(yōu)異。另一方面，通過不會有熱問題的反射區(qū)域外的安裝基板表面由有機系絕緣層131覆蓋，從而可以降低制造成本。優(yōu)選有機系絕緣層131的表面被白色阻焊層(圖18中未圖示)覆蓋，且使最上層起到作為反射材料的功能。
[0201][第11構成例]
[0202]圖19是表示將本發(fā)明具體化的LED照明模塊I的第11構成例的側(cè)面截面圖，并且是后面所述的圖20(a)的AA截面圖。
[0203]本構成例的LED芯片3為垂直型LED模具，上面的η電極利用引線接合而連接于配線13，底面的P電極利用焊料等而連接于配線13。白色絕緣層由無機系白色絕緣層141與無機系白色絕緣層142構成。無機系白色絕緣層141以相較于無機系白色絕緣層142為幅寬的方式被薄地涂布，僅在必要的范圍涂布無機系白色絕緣層142來確保反射所需要的厚度。
[0204]圖20(a)是第11構成例所涉及的LED照明模塊的上面圖，(b)是(a)的BB截面圖。
[0205]本構成例的LED照明模塊1，僅配線區(qū)域的部分被無機系白色絕緣層142覆蓋。圖20(a)中，虛線所圖示的部分為配線區(qū)域。圖20(a)中，通過在距安裝基板2的上下端部一定寬度內(nèi)沒有形成無機系白色絕緣層142，從而可以減少白色無機油墨的使用量并降低制造成本。
[0206]構成基板側(cè)的第一層的無機系白色絕緣層141的白色無機顏料設為氧化鎂或氧化鋅，構成外界側(cè)的第二層的無機系白色絕緣層142的白色無機顏料設為反射率優(yōu)異的二氧化鈦。也可以不同于此，將無機系白色絕緣層141與無機系白色絕緣層142的兩者的白色無機顏料均設為相同。
[0207]本構成例為一個例子，可以進行各種變更。例如也可以不同于本構成例，將安裝基板2的整個面被無機系白色絕緣層142覆蓋。另外，也可以不同于本構成例，將反射區(qū)域外的無機系白色絕緣層141取代為有機系絕緣層。另外，也可以設為將LED芯片3進行覆晶安裝的水平型LED。
[0208][第12構成例]
[0209]圖21是表示本發(fā)明的第12構成例所涉及的LED照明模塊I的上面圖。本構成例的LED照明模塊1，在安裝基板2的上面所設置的反射區(qū)域，高密度地安裝有81個LED芯片3。
[0210]81個LED芯片3全部為相同規(guī)格，以9串聯(lián)X9并聯(lián)的配線圖案進行連接。換言之，利用連接于一對端部電極的9個LED芯片3構成單位LED芯片組，將9個單位LED芯片組并聯(lián)連接而構成發(fā)光部。一對端部電極利用具備在反射區(qū)域的上下端部所設置的一對配線部而成的電極單元17a、17b,電連接于外部電極端子18a、18b。構成各單位LED芯片組的9個LED芯片在同一直線上實質(zhì)上等間隔地配置，相鄰的LED芯片利用金線進行引線接合連接。LED芯片3的個數(shù)及單位LED芯片組的數(shù)量并不限于所例示的個數(shù)，將η個由串聯(lián)連接的η個LED芯片所構成的單位LED芯片組進行并聯(lián)的改良例也包括于本構成例的技術思想中。即，本構成例中，通過將平方個LED芯片排列成ηXη，從而可以實質(zhì)上構成正方形的反射區(qū)域。LED芯片3的個數(shù)不同于本構成例，優(yōu)選搭載100個以上、更優(yōu)選為300個以上、特別優(yōu)選為500個以上、最優(yōu)選為700個以上。此時，安裝基板2的形狀為矩形狀、多邊形狀或圓形狀。
[0211]ηΧη個LED芯片通過在小面積的安裝基板上高密度地安裝，從而構成高亮度的光源。本構成例的LED照明模塊I的外形尺寸為36mmX36mmX 1mm。在安裝基板2的上面所設置的反射區(qū)域的面積為22.4mmX22.4mm = 501.76mm2。在該反射區(qū)域，81個LED芯片3在串聯(lián)方向與并聯(lián)方向上均以2.28mm的排列間距被安裝。LED芯片3的芯片尺寸為1.143mmXl.143mmX0.15mm，反射區(qū)域上的LED芯片的安裝面積密度(芯片搭載面積占有率)為23.6mm2/cm2,安裝密度為16.1個/cm2。此處所謂“反射區(qū)域”是指由壩式構件48所圍繞的區(qū)域。
[0212]本構成例的LED照明模塊1，LED裸芯片被COB安裝，因而可以實現(xiàn)薄型的光源。
[0213]安裝基板2為熱傳導性與電氣特性均優(yōu)異的材料，例如由銅板或鋁板構成。安裝基板2的表面，至少由壩式構件48所圍繞的反射區(qū)域的表面被無機系白色絕緣層14覆蓋。優(yōu)選位于壩式構件48的外部的安裝基板2的表面也被無機系白色絕緣層14覆蓋。無機系白色絕緣層14以從上述第I?第10構成例中選擇的任意樣式形成。不管何種，因為第12構成例所涉及的配線13為單層，因而相較于多層化的情況，散熱性與成本性均優(yōu)異。
[0214]本構成例的LED照明模塊I的正向電流為3.15A、正向電壓為26.8V、負載功率為84.4W、全光束為111901m。色溫度設定于3000K?7000K的范圍內(nèi)，演色性為Ra65?90。本構成例的LED照明模塊I通過經(jīng)由抵接于安裝基板2的背面的散熱片10等而將LED芯片3的熱傳導給散熱器7而散熱。即，與第I構成例同樣，本構成例的LED照明模塊I經(jīng)由散熱片10而被固定于模塊保持器具9，構成具備反射器6、散熱器7、擴散板8、電源裝置(未圖示)的LED照明裝置的光源(參照圖3)。
[0215][第13構成例]
[0216]圖22是表示本發(fā)明的第13構成例所涉及的LED照明模塊I的上面圖。本構成例的LED照明模塊1，在安裝基板2的上面所設置的反射區(qū)域高密度地安裝有888個LED芯片3。
[0217]888個LED芯片3全部為同一規(guī)格，以37串聯(lián)X24并聯(lián)的配線圖案連接。換言之，由連接于一對端部電極的37個LED芯片3構成單位LED芯片組，將24個單位LED芯片組并聯(lián)連接而構成發(fā)光部。一對端部電極利用具備在反射區(qū)域的上下端部所設置的一對配線部的電極單元17a?17h,而與外部電極端子18a?18h電連接。構成各單位LED芯片組的37個LED芯片的配置間隔實質(zhì)上為等間隔，相鄰的LED芯片利用金焊線進行引線接合連接。但是，本構成例中，不同于第12構成例，相鄰的單位LED芯片組配置成各個LED芯片3成為交錯狀。即使著眼于各單位LED芯片組，37個LED芯片也以鋸齒狀配置。即，各單位LED芯片組中，奇數(shù)編號的LED芯片在同一直線上實質(zhì)上等間隔配置，偶數(shù)編號的LED芯片在平行于奇數(shù)編號的LED芯片的直線上實質(zhì)上等間隔配置。LED芯片3的個數(shù)與單位LED芯片組的數(shù)量并不限于例示的個數(shù)，但構成單位LED芯片組的LED芯片的數(shù)量需要為相同數(shù)量。
[0218]888個LED芯片通過在小面積的安裝基板上高密度地安裝，從而構成高亮度的光源。本構成例的LED照明模塊I的外形尺寸為90mmX90mmX 1mm。在安裝基板2的上面所設置的反射區(qū)域的面積為70.6mmX70.6mm = 4984.36mm2。在該反射區(qū)域，888個LED芯片3在串聯(lián)方向上以1.85mm的排列間距、且在并聯(lián)方向上以1.4mm的排列間距安裝。LED芯片3的芯片尺寸為1.143mmXl.143mmX0.15mm，反射區(qū)域上的LED芯片的安裝面積密度(芯片搭載面積占有率)為23.2mm2/cm2，安裝密度為17.8個/cm2。此處所謂“反射區(qū)域”是指由壩式構件48所圍繞的區(qū)域。LED芯片3的最大額定電流為700mA，在正向電流為350mA的情況下，正向電壓為3.4V、發(fā)光輸出為340mW。
[0219]安裝基板2為熱傳導性與電氣特性均優(yōu)異的材料，例如由銅板或鋁板構成。安裝基板2的表面，至少由壩式構件48所圍繞的反射區(qū)域的表面被無機系白色絕緣層14覆蓋。優(yōu)選位于壩式構件48的外部的安裝基板2的表面也被無機系白色絕緣層14覆蓋。無機系白色絕緣層14以從上述第I?第10構成例中選擇的任意樣式形成。不管何種，因為第13構成例所涉及的配線13為單層，因而相較于多層化的情況，散熱性與成本性均優(yōu)異。
[0220]本構成例的LED照明模塊I的正向電流為4.8A、正向電壓為104V、負載功率為500W，全光束為736001m。色溫度設定為3000K?7000K的范圍，演色性為Ra65?90。
[0221 ] 本構成例中，負載功率為500W的大輸出，因為通用的電源裝置的輸出不足，因而組合使用4個電源裝置。即，將與電源裝置呈一對一連接的安裝塊20a?20d排列配置，從而可以構成大光量的發(fā)光部。為了不產(chǎn)生照明不均勻，優(yōu)選將各電源裝置設為同一規(guī)格，并且在同一條件下連接于各安裝塊。此處構成為在同一條件下連接于電源裝置，不僅包括安裝塊的數(shù)量與電源裝置的數(shù)量相同的情況，也包括從少于安裝塊的數(shù)量的電源裝置以相同條件分流于多個安裝塊的情況。但是，從使電流控制電路構造簡便的觀點出發(fā)，優(yōu)選將安裝塊的數(shù)量與用于使LED芯片發(fā)光的電源裝置的數(shù)量設為相同數(shù)。另外，本構成例中安裝塊的數(shù)量設為4個，但當然可以對應于所使用的電源裝置的容量來變更安裝塊的數(shù)量。例如通過取代180W的電源裝置而使用300W的電源裝置，從而也可以由3個安裝塊實現(xiàn)10萬流明以上。
[0222]從利用最大輸出容量200W以下的通用的恒定電流電源裝置的觀點出發(fā)，優(yōu)選將安裝塊的數(shù)量設為2?8個、更優(yōu)選為3?6個。作為優(yōu)選的構成例，公開了每一個安裝塊的LED芯片的個數(shù)設為100?300個，構成合計搭載400?1200個LED芯片的模塊。
[0223]本構成例中，利用連接于一對電極單兀(例如17a與17b)及一對外部電極端子(例如18a與18b)的222個LED芯片3構成一個安裝塊。各安裝塊均構成為夾著橫截方向中心線23，使電極單元17、外部電極端子18及LED芯片3成為線對稱。
[0224]安裝塊20a與20b、及安裝塊20c與20d夾著分離線21而線對稱地配置。更詳細而言，通過將電極單元17a?17h、外部電極端子18a?18h、保護二極管裝置19a?19d及安裝塊20a?20d配置成夾著分離線21而線對稱，從而將各安裝塊的合計電阻實質(zhì)上設為相同，不產(chǎn)生照明不均勻。
[0225]本構成例中，安裝塊20a與安裝塊20b也構成線對稱地配置的配對安裝塊，安裝塊20c與安裝塊20d也構成線對稱地配置的配對安裝塊。在相鄰的2個配對安裝塊之間配置有分離線。在安裝塊的數(shù)量為2個的情況下，只要將2個保護二極管裝置配置于反射區(qū)域的左右二端即可，因而不需要分離線。在設置偶數(shù)個安裝塊的情況下，分離線的數(shù)量成為從安裝塊的數(shù)量除以2的數(shù)值減掉I而得到的數(shù)值。例如在安裝塊的數(shù)量為6個的情況下，分離線的數(shù)量為2個，在安裝塊的數(shù)量為8個的情況下，分離線的數(shù)量為3個。
[0226]保護二極管裝置19是將成對的一對電極單元(例如17a與17b)進行電連接的防逆流裝置，防止在對一對電極單元間施加逆向電壓時LED芯片組被施加逆向電壓而遭破壞。圖23是將一對電極單元17a、17b連接的保護二極管裝置19a的構成圖。保護二極管裝置19a將實質(zhì)上等間隔地配置的6個齊納二極管22串聯(lián)連接而構成。齊納二極管22的外形尺寸為例如258 μ mX 258 μ mX 150 μ m。保護二極管裝置19b?19d的構成也與保護二極管裝置19a同樣。
[0227]本構成例的LED照明模塊I也與第12構成例同樣，經(jīng)由散熱片10而被固定于模塊保持器具9，構成具備反射器6、散熱器7、擴散板8、及電源裝置(未圖示)的LED照明裝置的光源(參照圖3)。
[0228]根據(jù)從以上所說明的實施方式例導出的本發(fā)明的技術思想，平面視圖尺寸為10mmX 10mm以下的安裝基板,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全光束為3萬流明以上、且1kg以下的高亮度.大光量LED照明裝置(電源裝置除外)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)4萬流明以上、5萬流明以上、6萬流明以上、7萬流明以上、8萬流明以上的高亮度.大光量的LED照明裝置。
[0229]以上，在本公開中以幾個實施方式為例進行了詳細的說明，但是，在實質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教示以及有利的效果的范圍內(nèi)，其實施方式也可以有更多的改變例。
[0230]符號的說明
[0231]ILED照明模塊
[0232]2安裝基板
[0233]3LED芯片(LED裸芯片)
[0234]5透明樹脂
[0235]6反射器
[0236]7散熱器
[0237]8擴散板
[0238]9模塊保持器具
[0239]10散熱片
[0240]11保護罩
[0241]12O 型環(huán)
[0242]13配線
[0243]14無機系白色絕緣層
[0244]16載置部
[0245]17電極單元
[0246]18外部電極端子
[0247]19保護二極管裝置
[0248]20安裝塊
[0249]21分離線
[0250]22齊納二極管
[0251]23橫截方向中心線
[0252]30有機材料絕緣層
[0253]47凸狀載置部
[0254]48壩式構件
[0255]49反射區(qū)域
[0256]50金屬薄膜層
[0257]131有機系絕緣層
[0258]141?143無機系白色絕緣層
【權利要求】
1.一種LED照明模塊，其特征在于， 是將LED裸芯片高密度地安裝于安裝基板的LED照明模塊， 具備: 多個LED裸芯片,其為同一規(guī)格； 安裝基板，至少表面為金屬；以及 反射區(qū)域，將LED裸芯片進行樹脂密封而成， 安裝基板的反射區(qū)域的表面被起到作為反射材料的功能的無機系白色絕緣層覆蓋，設置多個由串聯(lián)連接多個LED裸芯片而成的單位LED芯片組，并將各單位LED芯片組并聯(lián)連接， 全光束為10000流明以上，并且反射區(qū)域中的LED裸芯片的安裝面積密度為15mm2/cm2以上。
2.如權利要求1所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述無機系白色絕緣層包含將包含納米粒子化了的Si02及白色無機顏料的液體材料涂布于安裝基板的表面并進行燒成而成的無機系白色絕緣層，該無機系白色絕緣層的至少一部分構成與金屬層的層疊構造。
3.如權利要求1或2所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述安裝基板的表面為銅。
4.如權利要求1?3中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 具備將所述多個LED裸芯片等分的多個安裝塊， 安裝塊具備多個單位LED芯片組、及并聯(lián)連接有該多個單位LED芯片組的一對電極單J Li ο
5.如權利要求4所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述各安裝塊具備將一對電極單元連接的保護二極管。
6.如權利要求5所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述多個安裝塊由偶數(shù)個安裝塊構成，該偶數(shù)個安裝塊由線對稱地配置的配對安裝塊所構成。
7.如權利要求6所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述多個安裝塊為3個以上的安裝塊， 在相鄰的配對安裝塊之間設置有分離線。
8.如權利要求1?3中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 單位LED芯片組由η個LED裸芯片構成，其中，η為8以上的整數(shù)， 多個LED裸芯片被配置成η行Xn列。
9.如權利要求1?8中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述多個LED裸芯片為300個以上的LED裸芯片，全光束為3萬流明以上。
10.如權利要求9所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述LED裸芯片是最大額定電流為100mA以上且數(shù)W等級的LED裸芯片，合計負載功率為數(shù)百W以上。
11.如權利要求9或10所述的LED照明模塊，其特征在于， 反射區(qū)域內(nèi)的亮度為7.01m/mm2以上。
12.如權利要求9、10或11所述的LED照明模塊，其特征在于， 安裝基板的面積為5000mm2以上且20000mm2以下。
13.如權利要求1?12中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 在載置有LED裸芯片的位置，形成有露出金屬面的載置部。
14.如權利要求1?13中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 所述無機系白色絕緣層包含層疊于安裝基板的第一層無機系白色絕緣層、以及層疊于第一層無機系白色絕緣層上的第二層無機系白色絕緣層。
15.如權利要求14所述的LED照明模塊，其特征在于， 第一層無機系白色絕緣層所含有的白色無機顏料的熱傳導率高于第二層無機系白色絕緣層所含有的白色無機顏料的熱傳導率。
16.如權利要求15所述的LED照明模塊，其特征在于， 在第一層無機系白色絕緣層，形成有露出第二層無機系白色絕緣層的凹狀的LED載置部。
17.如權利要求1?12中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 具備構成所述無機系白色絕緣層的下層的有機系絕緣層。
18.如權利要求1?12中的任一項所述的LED照明模塊，其特征在于， 進一步具備覆蓋安裝基板的反射區(qū)域的外部表面的有機系絕緣層。
19.一種LED照明裝置，其特征在于， 具備: 權利要求1?18中的任一項所述的LED照明模塊； 反射器； 散熱片； 散熱器；以及 電源裝置。
20.—種LED照明裝置，其特征在于， 具備: 權利要求4所述的LED照明模塊； 反射器； 散熱片； 散熱器；以及 多個電源裝置， 電源裝置的數(shù)量與安裝塊的數(shù)量相等。
21.如權利要求19或20所述的LED照明裝置，其特征在于， 除了電源裝置之外的重量為15kg以下。
【文檔編號】H01L33/62GK104350621SQ201380030109
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權日:2012年6月7日
【發(fā)明者】石原政道, 小山賢秀, 村上昭二, 小野坂仁伸, 島正人 申請人:四國計測工業(yè)株式會社