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TWI580892B - LED lighting module and LED lighting device - Google Patents

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TWI580892B
TWI580892B TW102120487A TW102120487A TWI580892B TW I580892 B TWI580892 B TW I580892B TW 102120487 A TW102120487 A TW 102120487A TW 102120487 A TW102120487 A TW 102120487A TW I580892 B TWI580892 B TW I580892B
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inorganic
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石原政道
小山賢秀
村上昭二
小野坂仁伸
島正人
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四國計測工業股份有限公司
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Description

LED照明模組及LED照明裝置
本發明係關於COB(Chip On Board，板上晶片)構造的LED照明模組及LED照明裝置，全光束為例如3~15萬流明(lm)的大光量LED照明模組及LED照明裝置。
近年，將發光部取代為LED(Light Emitting Diode：發光二極體)的照明器具已有多數提案。已知LED的安裝方法有COB安裝、與封裝安裝。COB安裝係例如在表面利用金屬膜形成引線電極圖案的平板狀基板上，搭載著半導體元件並電氣式耦接於引線電極，再利用樹脂予以密封而實施。
COB構造的LED發光裝置係將已搭載安裝基板的LED元件、與安裝基板上的佈線利用焊接搭線或覆晶安裝予以電氣式耦接，再將LED元件安裝區域利用透光性樹脂予以密封而製造。亦已知有在樹脂密封之前，於基板上的安裝區域周圍設置環狀框體，再於該框體內側填充透光性樹脂並予以密封的製造手法(例如專利文獻1)。
習知就能形成高反射率阻焊膜的組成物，有提案在由有機材料構成的熱硬化性樹脂中添加無機白色顏料者(例如專利文獻2)。該無機白色顏料的粒徑係例如0.3μm以下，含有此種粒徑顏料的液材之塗佈並無法使用噴墨、點膠塗佈或噴塗機實施，必需利用網版印刷進行。又，有機材料的散熱性一般係0.3w/m．k左右，相較於無機材 料(例如二氧化矽(SiO2)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)之下，散熱性較差。又，具有由有機材料形成絕緣層的佈線基板，會有耐熱性問題、因紫外線造成劣化、及因長時間使用造成劣化(耐久性)的問題。
但是，近年為使即便狹小空間仍可安裝，便有提案利用所封入冷媒的氣化與冷凝將發熱體予以冷卻的熱管(均熱片)。專利文獻3所提案的熱管，係在上板或下板中任一者上設置供用以設置被冷卻裝置用的配置部，且在上述上板與上述下板之間設有已設置1或複數個中板的冷卻部本體；在上述冷卻部本體的內部設有蒸氣擴散流路(其係將冷媒形成蒸氣並在上述被冷卻裝置中所生成的熱，傳導給上述冷卻部本體的周邊部)、及毛細管流路(其係設置於上述中板，構成將在上述周邊部冷凝的冷媒送返回上述配置部側)；在上述配置部中具備有厚度形成較薄於其他區域，且供用以搭載上述被冷卻裝置用的凹部。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-164157號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-4718號公報
[專利文獻3]日本專利第4119944號公報
本發明的課題在於提供小型且輕量、高輝度且大光量的LED照明裝置。為實現此種LED照明裝置，有考慮必需使用最大額定電流至少達100mA以上的LED晶片，但會隨發熱量增加而衍生零件 劣化的問題。
再者，一般LED發光裝置，位於半導體晶片下面的電絕緣層係以有機材料為主要成分，因為熱導性差，因而會有無法獲得良好散熱特性的問題。有機材料係就耐熱性、耐久性等觀點亦有限制，且亦會產生變色，因而至少反射區域最上層係由無機材料形成的電絕緣層，亦屬本發明待解決的問題。
習知白色無機顏料係使用經摻合於有機材料中的液材。此種液材並無法利用噴墨法、點膠塗佈法施行塗佈，因而專程利用網版印刷進行塗佈。
發明者係藉由使用經摻合奈米粒子化二氧化矽(SiO2)與白色無機顏料的油墨，便可使白色無機絕緣材料成為噴墨法、點膠塗佈法或噴塗法的油墨，可進行任意圖案形成、與對凹凸部施行塗佈。又，藉由奈米尺寸化，便可使油墨繞入塗佈對象的基板(例如銅板等)的微小凹凸，大幅提升密接性，能形成無機系白色絕緣層與金屬層的積層構造。
所以，藉由利用耐熱性、耐久性及散熱性均優異的無機系白色絕緣層，便可解決因高密度安裝LED晶片時所產生發熱造成的問題，可實現高輝度且大光量的LED光源。即，本發明係由以下的技術手段構成。
[1]一種LED照明模組，係將LED裸晶高密度安裝於安裝基板上的LED照明模組，具備有：同一規格的多數個LED裸晶、至少表面為金屬的安裝基板、以及將LED裸晶施行樹脂密封而成的反射區域；安裝基板的反射區域表面係被具反射材機能的無機系白色絕緣層覆 蓋，複數設置由複數LED裸晶串聯連接成的單位LED晶片組，並將各單位LED晶片組呈並聯連接，全光束達10000流明以上，且反射區域的LED裸晶安裝面積密度達15mm2/cm2以上。
[2]如[1]所記載的LED照明模組，其中，上述無機系白色絕緣層係將含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，塗佈於安裝基板的表面上，且經煅燒而成的無機系白色絕緣層；該無機系白色絕緣層至少其中一部分係構成與金屬層的積層構造。
[3]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，上述安裝基板的表面係銅。此處所謂「安裝基板」亦涵蓋例如表面由銅形成的水冷構造均熱片(由上板、中板、下板等3種銅板形成的積層構造體)。
[4]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，具備有將上述多數個LED裸晶予以均等分的複數個安裝區塊；而安裝區塊係具備有：複數單位LED晶片組、及該複數單位LED晶片組呈並聯連接的一對電極單元。
[5]如[4]所記載的LED照明模組，其中，上述各安裝區塊係具備有將一對電極單元予以連接的保護二極體。
[6]如[5]所記載的LED照明模組，其中，上述複數個安裝區塊係由呈線對稱配置的配對安裝區塊所形成的偶數個安裝區塊形成。
[7]如[6]所記載的LED照明模組，其中，上述複數個安裝區塊係3個以上的安裝區塊，在相鄰的配對安裝區塊之間設有分離線。
[8]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，單位LED晶片組係由n個(但，n係8以上的整數)LED裸晶形成，多數個LED裸晶係呈n行×n列配置。
[9]如[1]所記載的LED照明模組，其中，上述多數個LED裸晶係300個以上的LED裸晶，全光束達3萬流明以上。
[10]如[9]所記載的LED照明模組，其中，上述LED裸晶係最大額定電流100mA以上且數W等級的LED裸晶，合計負載功率達數百W以上。
[11]如[9]或[10]所記載的LED照明模組，其中，反射區域內的輝度係達7.0[lm/mm2]以上。
[12]如[9]或[10]所記載的LED照明模組，其中，安裝基板的面積係5000mm2以上、且20000mm2以下。
[13]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，在LED裸晶所載置的位置處形成露出金屬面的載置部。
[14]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，上述無機系白色絕緣層係含有：積層於安裝基板上的第一層無機系白色絕緣層、與積層於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[14]所記載的LED照明模組，其中，第一層無機系白色絕緣層所含有白色無機顏料的熱傳導率，係較高於第二層無機系白色絕緣層所含有白色無機顏料的熱傳導率。
[16]如[15]所記載的LED照明模組，其中，在第一層無機系白色絕緣層中形成露出第二層無機系白色絕緣層的凹狀LED載置部。
[17]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，具備有構成上述無機系白色絕緣層之下層的有機系絕緣層。
[18]如[1]或[2]所記載的LED照明模組，其中，更進一步具備有覆蓋著安裝基板之反射區域外部表面的有機系絕緣層。
[19]一種LED照明裝置，係具備有：[1]所記載的LED照明模組、反射器、均熱片、散熱體、及電源裝置。
[20]一種LED照明裝置，係具備有：[4]所記載的LED照明模組、反射器、均熱片、散熱體、及複數個電源裝置，且電源裝置數量與安裝區塊數量係相等。
[21]如[19]或[20]所記載的LED照明裝置，其中，電源裝置除外的重量係15kg以下。
從另一觀點的本發明係由下述技術手段構成。
第1發明係關於半導體裝置，具備有半導體晶片呈直接或間接裝設的第1基板、以及形成於第1基板表面上具有作為反射材機能的白色絕緣層之半導體裝置；其中，半導體晶片係LED晶片；第1基板係至少表面為金屬；在第1基板表面上塗佈含有奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層與金屬層的積層構造。此處所謂「第1基板」係有：裝設著具半導體晶片之半導體封裝的模組基板情況、以及直接裝設著半導體晶片的封裝基板情況。因為第1基板只要至少表面係由金屬構成便可，因而例如亦包括使用：上面形成金屬薄膜層的基板、具有水冷構造的基板(參照專利文獻3)、或將積層著具水冷構造之散熱構件的基板使用為模組基板等情況。又，第1基板亦包括在有機材絕緣層上面形成佈線層的封裝基板。
第2發明係關於半導體裝置，具備有：半導體晶片呈直接或間接裝設的第1基板、以及在第1基板表面上形成的白色絕緣層之半導體裝置；其中，第1基板係至少表面為金屬；在第1基板表面上塗佈含有奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層 與金屬層的積層構造。
第3發明係就第1或2發明，其中，上述煅燒後的白色絕緣層中，所含有SiO2及白色無機顏料的比例係80重量%以上。
第4發明係就第3發明，其中，上述煅燒後白色絕緣層中所含有白色無機顏料的比例係40重量%以上、SiO2比例係25重量%以上。另外，上述白色無機顏料係平均粒徑50nm以下的二氧化鈦，可例示含有粒徑25nm以下的二氧化鈦。
第5發明係就第1至4項中任一項發明，其中，上述白色無機顏料係表面經透明絕緣膜包覆的二氧化鈦或氧化鋅粒子。
第6發明係就第1至5項中任一項發明，其中，上述白色絕緣層係由以氧化鋅為白色無機顏料的第1層、及以二氧化鈦為白色無機顏料的第2層之積層構成；構成第1層的氧化鋅粒子係經透明絕緣膜包覆。
第7發明係就第1至6項中任一項發明，其中，上述第1基板係裝設著具半導體晶片之半導體封裝的模組基板；在上述白色絕緣層之上，形成與半導體封裝之電極相連接的佈線圖案。
第8發明係就第1至6項中任一項發明，其中，上述第1基板係裝設著複數半導體晶片的模組基板；與半導體晶片的電極相連接之佈線層係形成於在上述第1基板表面所形成的絕緣層上。
第9發明係就第6發明，其中，位於上述佈線層下的絕緣層係有機絕緣層。
第10發明係就第7發明，其中，上述佈線層表面至少其中一部分係被上述白色絕緣層所覆蓋。
第11發明係就第8發明，其中，位於上述佈線層下的絕緣層係白色絕緣層。
第12發明係就第8至11項中任一項發明，其中，在半導體晶片所配置的位置處，形成露出金屬面的載置部。
第13發明係就第12發明，其中，上述載置部係凸狀載置部。
第14發明係就第8至13項中任一項發明，其中，上述複數半導體晶片係與相鄰的半導體晶片進行焊接搭線連接。
第15發明係就第7至14項中任一項發明，其中，在上述第1基板上形成由無機材料構成的透明阻焊層。
第16發明係就第1至6項中任一項發明，其中，上述第1基板係有形成配置著一或複數半導體晶片的上述白色絕緣層、且具有凹處的封裝基板；更，具備有設有第1基板所嵌接開口的第2基板。
第17發明係就第16發明，其中，與半導體晶片的電極相連接之佈線層，係形成於在上述第1基板的底材表面上所形成有機材絕緣層上；該佈線層表面至少其中一部分係被上述白色絕緣層所覆蓋。
第18發明係就第16或17發明，其中，在上述第1基板之凹處配置半導體晶片的位置處，形成露出金屬面的載置部。
第19發明係就第16、17或18發明，其中，具備有抵接於上述第1與第2基板之背面的散熱板。
第20發明係就第1至6項中任一項發明，其中，上述第1基板係配置有一或複數半導體晶片的封裝基板；該封裝基板係具備有：基板絕緣層、及在同層的上層所設置上側佈線層及/或在同層的下層所設置 下側佈線層。此處，白色絕緣層所積層的金屬層係成為上側佈線層。白色絕緣層係由透明樹脂密封，或由含有螢光體的透鏡狀透明樹脂蓋所覆蓋。
第21發明係就第20發明，其中，上述基板絕緣層係由經使含潤著由無機材料所形成高熱導填充劑的玻璃纖維布或玻璃不織布構成。
第22發明係就第20或21發明，其中，上述基板絕緣層與上述上側佈線層的側端面係齊平；上述下側佈線層的側端面係位於較上述基板絕緣層的側端面更靠內側。
第23發明係就第20、21或22發明，其中，在上述上側佈線層上設有朝第一方向延伸出的上側隔離部；在上述下側佈線層上設有含有朝不同於第一方向的第二方向延伸出之部分的下側隔離部。
第24發明係就第20至23項中任一項發明，其中，上述上側佈線層與上述下側佈線層係利用熱導通孔而相連結。
第25發明係就第20至24項中任一項發明，其中，在上述上側佈線層與上述下側佈線層的表面上形成金屬薄膜層。
第26發明係就第1至25項中任一項發明，其中，上述白色絕緣層的厚度係10~150μm。
第27發明係就第1至26項中任一項發明，其中，上述佈線係藉由將含有銀粒子與銅粒子的油墨施行描繪塗佈而形成。
第28發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有裝設著LED封裝的基板、及在該基板表面上所形成白色絕緣層的半導體裝置之製造方法，係在上述基板表面上塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機 顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，塗佈導電性金屬油墨，經煅燒而在白色絕緣層上形成佈線，於基板上裝設LED晶片，並電氣式耦接於在白色絕緣層上所形成的佈線。
第29發明係就第28發明，其中，上述絕緣層形成步驟的前步驟，係設有在上述基板表面上形成凸狀載置部的載置部形成步驟。
第30發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有裝設著LED晶片的基板、及在該基板表面上所形成白色絕緣層的半導體裝置之製造方法，係藉由施行金屬板的彎曲加工，而形成一或複數LED晶片所配置的底部、從底部端二側立起的壁部、以及從壁部朝大致水平方向延伸出的緣部，而構成上述基板，在上述基板的表面上塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，塗佈導電性金屬油墨，經煅燒而在白色絕緣層上形成佈線，於上述基板的底部固接LED晶片，並電氣式耦接於在白色絕緣層上所形成的佈線。
第31發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有裝設著LED晶片的基板、及在該基板表面上所形成白色絕緣層的半導體裝置之製造方法，係在金屬板的表面上，形成由下層的有機材絕緣層與上層的佈線層的所形成積層構造，且形成至少隔離該佈線層的隔離部，藉由施行金屬板的彎曲加工，而形成一或複數LED晶片所配置的底部、從底部端二側立起的壁部、以及從壁部朝大致水平方向延伸出的緣部，而構成上述基板，在除電氣式耦接於LED晶片的部分以外的上述基板底部及壁部之表面上，塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，在上述基板上固接LED晶片，並電氣式耦接於上述佈線層的佈線部分。
第32發明係就第28至31項中任一項發明，其中，含有經奈米粒 子化SiO2及白色無機顏料的液材，係利用噴墨法、點膠塗佈法、噴塗法或網版印刷法施行塗佈。
第33發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有一或複數LED晶片或複數LED封裝所裝設的基板、以及在該基板表面上所形成白色絕緣層的半導體裝置之製造方法，在上述基板的底材表面上，隔著有機材絕緣層形成金屬層，藉由對金屬層施行蝕刻加工而形成佈線圖案，以佈線圖案為光罩並對有機材絕緣層施行蝕刻加工，再於上述基板至少含有未形成佈線圖案之部分的表面上，塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，於上述基板上裝設LED晶片或LED封裝，並電氣式耦接於佈線圖案。
第34發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有一或複數LED晶片或LED封裝所裝設的基板、以及在該基板表面上所形成白色絕緣層的半導體裝置之製造方法，在構成多數片集體基板的基板絕緣層上側形成上側佈線層，且在下側形成下側佈線層，於上側佈線層與下側佈線層上形成佈線圖案，且設計將上側佈線層與下側佈線層相連結的介層孔，在除上側佈線層的電氣連接部以外之表面上，塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，於上述多數片集體基板上裝設多數個LED晶片，分別電氣式耦接於電氣連接部，將上述多數片集體基板利用樹脂統括密封，經分割而個片化。
第35發明係就第34發明，其中，上述樹脂的硬度係蕭氏D硬度86以上。
第36發明係關於半導體裝置之製造方法，係具備有一或複數半導體晶片所裝設基板的半導體裝置之製造方法，係使玻璃纖維布或玻璃 不織布中含潤著由無機材料所構成高熱導填充劑，而構成基板絕緣層，在基板絕緣層的上側形成上側佈線層，且在下側形成下側佈線層，藉此構成基板，在上側佈線層與下側佈線層上形成佈線圖案，且設計將上側佈線層與下側佈線層相連結的介層孔，在基板上裝設半導體晶片，並電氣式耦接於上側佈線層。
根據本發明，可構成由呈高密度配置的多數個LED晶片構成，且照明斑點較少、高輝度且大光量的光源，因而可提供高輝度且大光量、小型且輕量的LED照明裝置。
再者，使用通用電源裝置可低成本製造高輝度且大光量的LED光源。
根據本發明，因為可在基板上形成幾乎全部成分均由無機材料構成的層，因而可提供具有耐熱性、散熱性及耐久性均優異之電絕緣層的LED照明裝置。
再者，因為電絕緣層達作為反射材的功用，因而不需要使用高單價反射材，且亦不需要為形成反射層的另外製程。
再者，在基板表面上塗佈含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，經煅燒而形成白色絕緣層，因而可在基板上的所需位置處構成所需形狀與厚度的無機系白色絕緣層。
1‧‧‧LED照明模組
2‧‧‧安裝基板
3‧‧‧LED晶片(LED裸晶)
5‧‧‧透明樹脂
6‧‧‧反射器
7‧‧‧散熱體
8‧‧‧擴散板
9‧‧‧模組保持工具
10‧‧‧均熱片
11‧‧‧保護蓋
12‧‧‧O形環
13‧‧‧佈線
14、141~143‧‧‧無機系白色絕緣層
14a‧‧‧下層
14b‧‧‧上層
16‧‧‧載置部
17、17a~17h‧‧‧電極單元
18、18a~18h‧‧‧外部電極端子
19、19a~19d‧‧‧保護二極體裝置
20、20a~20d‧‧‧安裝區塊
21‧‧‧分離線
22‧‧‧齊納二極體
23‧‧‧橫切方向中心線
30‧‧‧有機材絕緣層
31‧‧‧電氣連接部
47‧‧‧凸狀載置部
48‧‧‧壩材
49‧‧‧反射區域
50‧‧‧金屬薄膜層
131‧‧‧有機系絕緣層
圖1係本發明第1構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖2係本發明第1構成例的LED照明模組之俯視圖。
圖3係本發明第1構成例的LED照明裝置之側視圖。
圖4係本發明第2構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖5係本發明第3構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖6係本發明第4構成例的LED照明模組之側剖圖，(a)係LED晶片的第1安裝方法側剖圖，(b)係LED晶片的第2安裝方法側剖圖，(c)係LED晶片的第3安裝方法側剖圖。
圖7係本發明第4構成例的LED照明模組，所使用安裝基板的製造步驟說明側剖圖。
圖8係本發明第5構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖9係本發明第6構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖10係無機系白色絕緣層的厚度與反射率之相關圖。
圖11係本發明第7構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖12係由不同的材料與構造所形成無機系白色絕緣層的反射率圖。
圖13係由不同材料與構造所形成LED照明模組的熱阻圖。
圖14係本發明第8構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖15係由不同構造所形成LED照明模組的全光束與發光效率圖。
圖16係由不同構造所形成LED照明模組的表面溫度與發光效率圖。
圖17係本發明第9構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖18係本發明第10構成例的LED照明模組之側剖圖。
圖19係本發明第11構成例的LED照明模組之側剖圖(圖20(a)中的AA剖視圖)。
圖20中(a)係第11構成例的LED照明模組之俯視圖，(b)係(a)的BB剖視圖。
圖21係本發明第12構成例的LED照明模組之俯視圖。
圖22係本發明第13構成例的LED照明模組之俯視圖。
圖23係將一對電極單元予以連接的保護二極體裝置之構造圖。
本發明的LED照明模組係將多數個(例如100~2000個)數W等級(例如0.5~4W)LED元件(LED模具)予以COB安裝，而構成達數百W以上(例如200~1000W)的光源。該LED照明模組係如後述，設計成從安裝基板背面經由均熱片散熱於散熱體的構造，安裝反射器(及/或透鏡)而構成LED照明裝置。以下，根據例示針對本發明進行說明。
[第1構成例]
圖1所示係本發明第1構成例的LED照明模組1之側剖圖，圖2所示係本發明第1構成例的LED照明模組1之俯視圖。第1構成例的LED照明模組1之主要構成要件係：LED晶片3、佈線13、無機系白色絕緣層14、及有形成凸狀載置部47的安裝基板2。
LED晶片3係例如InGaN系藍色LED裸晶，由多數個LED晶片3在反射區域49內呈n列×m行(例如5列×5行)配置，呈所謂COB(Chip On Board)安裝。各LED晶片3係與佈線13或相鄰LED晶片3利用金細線等施行線焊連接。LED晶片3的背面(下面)利用高熱導性接著材等固設於凸狀載置部47。
為提高每單位面積的光度俾實現高輝度，將具有一定以上光量的多數個LED晶片3在反射區域內呈高密度安裝係屬重要。此處所謂「反射區域」係指多數個LED晶片被樹脂密封的區域，在具備有壩材的構造中便指由壩材所圍繞的區域。例如反射區域內的LED晶 片3之安裝面積密度(晶片搭載面積佔有率)較佳係設為15mm2/cm2以上、更佳係20mm2/cm2以上。又，LED晶片3較佳係選擇反射區域的輝度成為例如7.0[lm/mm2]以上的LED晶片，更佳係選擇成為10.0[lm/mm2]以上的LED晶片。實現此種輝度的LED晶片3有揭示例如最大額定電流100mA以上、較佳係最大額定電流300mA以上、更佳係最大額定電流500mA以上的LED晶片。多數個LED晶片全部設為同一規格。
在封裝基板2上載置LED晶片3的地方，設置凸狀載置部47。凸狀載置部47係由熱導性優異的構件構成，例如將銅糊劑、銀糊劑、焊錫膏等金屬糊劑材料施行塗佈，經煅燒而形成。或者，亦可藉由對金屬基板施行蝕刻而形成凸狀載置部。另外，當將由銅板積層形成熱管的構造設為基板時，只要僅在最上面的銅板上形成凸狀載置部之後才積層便可。凸狀載置部47的上面係經考慮與LED晶片3背面間之接著性，便設為平面。
安裝基板2係熱導性與電氣特性均優異的材料，例如由銅板或鋁板構成。當安裝基板2係使用如玻璃環氧樹脂之類的熱導性較低材料時，特別係會發生在散熱性變差的發光中心部處，呈現光量特別降低的甜甜圈化現象。安裝基板2係矩形狀、多角形狀或圓形狀基板，例如面積5000mm2以上且20000mm2以下。在安裝基板2的表面上設置亦能達反射材功用的無機系白色絕緣層14。無機系白色絕緣層14較佳係在可見光波長域中的平均反射率達70%以上、更佳達80%以上。無機系白色絕緣層14係以白色無機粉末(白色無機顏料)與二氧化矽(SiO2)為主要成分，利用含有機磷酸的二乙二醇單丁醚溶劑將該等予以混合的油墨(以下亦稱「白色無機油墨」)施行塗佈、煅燒而形成。 此處，白色無機油墨的塗佈係利用例如：噴墨法、點膠塗佈法、噴塗法或網版印刷法實施。無機系白色絕緣層14的厚度係就從散熱特性的觀點，越薄越佳，但就從耐電壓與撕裂強度的觀點，則要求某程度的厚度。雖依照白色無機粉末與二氧化矽的摻合比例而有所差異，對LED搭載所要求的絕緣膜耐電壓，一般係1.5~5kV，當白色無機絕緣體係1KV/10μm左右時，較佳設為15μm以上的厚度。另一方面，為防止因無機系白色絕緣層14而導致散熱性能降低，最好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的厚度係設定為例如10~150μm範圍內，較佳係設定於15~100μm、更佳係25~70μm、特佳係30~60μm、進而更佳係40~60μm、最佳係40~50μm範圍內。相關無機系白色絕緣層14的厚度與反射率之關係，請參照圖10容後述。
在安裝基板2上所設置的多數凸狀載置部47之周邊區域(反射區域49)，依與凸狀載置部47大致同一高度、或稍低於凸狀載置部的方式形成無機系白色絕緣層14，反射區域49係呈實質的平面。無機系白色絕緣層14亦可利用反射區域49與其外部區域而改變厚度，例如藉由外部區域較厚於反射區域49內便可提高耐電壓性。又，亦可未設置凸狀載置部47而將無機系白色絕緣層14形成齊平狀態。
反射區域49係由至少表面被賦予光反射性的壩材48所包圍，在壩材48的內側填充著透明樹脂5。壩材48係在製造時防止密封樹脂流動，因而係由樹脂、金屬材料等構成。另外，本構成例的壩材48雖呈固設，但亦可不同於此，將壩材48設置呈可拆卸狀態。
在透明樹脂5中混入有例如為獲得白色的螢光體。為獲得白色光的方式係有：利用紫外LED激發三原色螢光體的方式、利用藍色LED激發綠與紅二色螢光體的方式、利用藍色LED激發黃色螢光體的方 式，混入配合LED晶片3的種類而選擇之螢光體。色溫度(color temperature)係設定為例如2700~6500K範圍。
在無機系白色絕緣層14上於必要地方形成佈線13。佈線13係將金屬層利用蒸鍍或濺鍍等形成，並在其上面塗佈光阻，再對圖案施行曝光、顯影，更施行蝕刻，經去除光阻便可形成，但較佳係藉由將導電性金屬油墨(例如銀油墨、或銀與銅混合的混成油墨)利用噴墨法、點膠塗佈法等在必要地方描繪塗佈後，經煅燒使金屬化而形成。當無機系白色絕緣層14的表面具有撥水性時，利用電漿處理等去除撥水性殘渣而施行表面活性化，視需要再施行為提升素材間之密接性的底漆處理(例如環氧底漆)後，再形成連接佈線。
在安裝基板2上，視需要設置由透明無機材料形成的阻焊層。構成阻焊層的透明膜係可利用例如二氧化矽(SiO2)構成。將含有SiO2(平均粒徑50nm以下)的溶膠(液狀塗佈劑)、或含有聚矽氮烷的溶液，利用噴墨法或點膠塗佈法塗佈於必要地方，經煅燒而形成。
根據本構成例的LED照明模組1，可將來自LED晶片3的熱經由凸狀載置部47效率佳地散熱於安裝基板2，便可提供散熱性優異的照明模組。本構成例的電絕緣層因為完全由無機系白色絕緣層構成，因而可解除有機系絕緣層的變色之虞。
<無機系白色絕緣層>
針對本發明LED照明模組1所使用白色絕緣層的主要特徵進行說明。
第1特徵係所成膜白色絕緣層的80重量%以上(較佳係85重量%以上、更佳係90重量%以上、特佳係95重量%以上)，係由無機材料 構成。例如若將90重量%以上係由無機材料構成的油墨施行塗佈並煅燒，便可形成幾乎無存在有機材料的絕緣層。
第2特徵係構成無機材料的二氧化矽(SiO2)經奈米粒子化。此處，構成無機材料的白色無機粉末之粒徑較佳係設為1μm以下、更佳係構成無機材料的白色無機粉末亦奈米粒子化。藉由至少將SiO2施行奈米粒子化，便可進行截至目前均屬困難之將80重量%以上由無機材料構成的液材(白色無機油墨)施行塗佈，又相較於光波長之下，因為粒徑屬於充分小，因而亦提升反射率。此處，所謂「奈米粒子」係指直徑為數nm~數百nm的粒子。SiO2較佳係使用平均粒徑50nm以下者，更佳係在其中含有粒徑20nm以下者、特佳係含有粒徑10nm以下者。所成膜無機系白色絕緣層中的SiO2含有率，較佳係設為25重量%以上、更佳係30~40重量%。
白色無機顏料係使用例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂(MgO)、氧化鋁中之任一者、或該等的組合。所成膜的無機系白色絕緣層中之白色無機顏料含有率，係依照所要求反射率等而適當調整，較佳係設為40~70重量%、更佳係50~65重量%。理由係藉由設為40重量%以上便可獲得充分的反射效果，若在70重量%以下便可確保為形成均勻膜必要之油墨流動性。
白色無機粉末較佳係使用平均粒徑50nm以下者，更佳係在其中含有粒徑25nm以下者。該經奈米粒子化的白色無機粉末，適用於利用噴墨法、點膠塗佈法或噴塗法進行塗佈。
亦可使用粒子表面經透明絕緣膜包覆的白色無機粉末。透明絕緣膜係可例示如氧化鋁包覆或二氧化矽包覆，就從熱導性的觀點，較佳係使用氧化鋁包覆。經透明絕緣膜包覆的白色無機粒子之平均粒徑， 係例如10nm~5μm(較佳係1μm以下)，包覆膜厚係10~50nm。藉由透明絕緣膜進行包覆，亦可期待減輕因氧化鈦所具有觸媒效果而造成LED的透明樹脂劣化問題。
此時，為提升白色絕緣層的散熱性能，亦可在上述液材(白色無機油墨)中混入由無機材料構成的高熱導填充劑(例如在碳化矽(SiC)上包覆著nm尺寸之氧化鋁膜者)。例如SiC的熱導率係160w/m．k左右，具有二氧化鈦(TiO2)約20倍的熱導率。隨高熱導填充劑比例的增加，散熱性亦會提升，但另一方面則反射率會降低。因而，相對於白色無機顏料重量100，便依1~30、較佳係5~20、更佳係5~15的比例混入。
將由此種絕緣材料構成的白色無機油墨塗佈於金屬板上，再依例如160~200℃施行加熱，在溶劑中分散的奈米尺寸絕緣粒子便會仿形於基材表面的凹凸進行排列，且溶劑蒸發而形成緻密的無機系白色絕緣層(膜)。即，在使奈米尺寸陶瓷的混合粉末直接接觸金屬表面的狀態下，於大氣壓下進行加熱，在此情況下進行燒結，利用奈米尺寸效果產生的擴散狀態，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積層構造。依此，本發明藉由將構成無機系白色絕緣層的絕緣材料予以油墨化，便可在基板上的所需位置處構成所需形狀及厚度的無機系白色絕緣層。根據本發明，例如在基板表面上形成凹處之後，於除LED晶片3的載置部之外的基板表面部分，亦可塗佈形成白色絕緣層。
本構成例的LED照明模組1係無機系白色絕緣層14具有反射材的機能，因而不需要另外設置高單價反射材，可大幅削減材料費。又，例如安裝基板2係由銅製作，並在其表面上利用白色無機 油墨形成無機系白色絕緣層時，亦可獲得強密接性，因而可解決形成有機系絕緣層時會發生的剝離問題。又，就從可省略形成反射材之步驟的觀點，亦可謂具有成本性優異的製程。例如就封裝單位而言，相較於反射材係使用鍍銀的情況下，經試算後材料費可削減2分之1左右，就照明模組單位而言，預估會有更大的效果。又，由白色無機材形成的絕緣層因為相較於例如玻璃環氧之下，具有相差一位數程度的優異熱導性，因而散熱性能較高，相較於同樣構造的PLCC(Plastic leaded chip carrier，塑膠有腳晶片封裝)之下，經試算後具有2~5倍的散熱性能。又，藉由無機系白色絕緣層14覆蓋基板上的金屬面，便可抑制硫化現象。
<LED照明裝置>
圖3所示係第1構成例的LED照明裝置之側視圖。該LED照明裝置係具備有：LED照明模組1、反射器6、散熱體7、擴散板8、模組保持工具9、及電源裝置(未圖示)構成。
LED照明模組1係依在其背面(即安裝基板2的背面)上所接著的均熱片10(未圖示)之背面，接觸於模組保持工具9之抵接面的狀態，利用螺絲等固定工具予以固定。較佳的安裝基板2與均熱片10之組合，有揭示例如安裝基板2係由銅板構成，均熱片10係使用Molex Kiire製FGHP(參照專利文獻3)。在均熱片10的背面與模組保持工具9的抵接面之間，視需要介設有散熱膏、散熱片等熱傳導構件。模組保持工具9係由熱導性優異的銅、鋁等金屬材構成。經由模組保持工具9來自LED照明模組1的熱會被熱傳導至散熱體7。
散熱體7係可使用：自然空冷式、水冷式、或設有電風 扇者。但，若數W等級的LED晶片呈高密度多數個安裝，則安裝部分會成為高溫，造成散熱性差的發光中心部之光量特別降低的甜甜圈化現象問題，因而採用熱擴散能力特別高的均熱片與冷卻能力特別高的散熱體便屬重要。
在模組保持工具9的光照射側接合著反射器6與透明保護蓋11。保護蓋11係經由O形環12被按壓於模組保持工具9上，亦達防水蓋的功用。第1構成例的LED照明裝置係在反射器6的開口部設置擴散板8。藉由設置擴散板8，便可防止粉塵等污損反射器6，又亦成為眩光(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的配光角度相較於沒有設置擴散板的情況下呈狹角設計。另外，擴散板並非屬必要構造，亦可取代擴散板改為設置透明保護蓋。
具備以上構造的第1實施形態之LED照明裝置，具有高輝度且大光量，並具有反射器6的開口部約 350mm，從反射器6的開口部至散熱體的高度約500mm的小巧外形，重量亦為約9kg的輕量。
[第2構成例]
圖4所示係第2構成例的LED照明模組之側剖圖。
該LED照明模組1係就複數LED晶片3呈COB安裝之處，與第1構成例相同，但就在安裝基板2之上面設置有金屬薄膜層50之處係不同。
本構成例在安裝基板2上面利用鍍敷、蒸鍍加工、塗裝加工，形成由銀、鉻、鎳、鋁等形成的金屬薄膜層50。藉由金屬薄膜層50的設置可將無機系白色絕緣層14的厚度形成薄板，俾可提高散熱效果。又， 藉由在反射區域設置金屬薄膜層50，便可抑制安裝基板2的表面凹凸，俾可提升光反射率。
凸狀載置部47係與第1構成例同樣，例如將銅糊膏、銀糊膏、焊錫膏等金屬糊劑材料施行塗佈、煅燒而形成。
本構成例的LED照明模組1之製造步驟一例，係如以下說明。
(1)在基板上，利用鍍敷、蒸鍍加工、塗裝加工等形成金屬薄膜層50。
(2)在金屬薄膜層50上，將金屬糊劑材料利用噴墨法、點膠塗佈法等描繪塗佈於必要地方之後，經煅燒而使金屬化，便形成凸狀載置部47。
(3)在基板上除凸狀載置部47以外的地方，將白色無機油墨利用印刷(網版印刷或柔版印刷)、噴墨法或點膠塗佈法施行塗佈，再依例如200℃×60分鐘施行煅燒，便獲得複數個安裝基板2之集合體的框架基板。
(4)利用銅箔蝕刻或網版印刷等形成佈線13。
(5)在框架基板上搭載LED晶片3，藉由焊接搭線施行電氣連接。
(6)對框架基板施行樹脂密封，利用切斷用刀片進行個片化，便獲得LED照明模組1。
根據本構成例的LED照明模組1，可將無機系白色絕緣層14的厚度設為薄板，又能將來自LED晶片3的熱從凸狀載置部47效率佳地散熱給封裝基板2，因而可提供散熱性優異的LED照明模組。又，因為可將無機系白色絕緣層14的厚度設為薄板，因而亦可實現白色無機油墨的塗佈方法多樣化、與製造步驟效率化。
[第3構成例]
圖5所示係第3構成例的LED照明模組之側剖圖。
該LED照明模組1並未具備在安裝基板2上面所設置凸狀載置部47，取而代之改為設置載置部16之處，不同於第2構成例。
本構成例係在安裝基板2上面，利用鍍敷、蒸鍍加工、塗裝加工等，形成由銀、鉻、鎳、鋁等形成的金屬薄膜層50，接著再設置露出金屬薄膜層50的凹狀載置部16，便可實現反射效果與散熱效果。
根據本構成例，即便載置部16的面積多少有較大於LED晶片3底面積的情況，仍可獲得露出金屬薄膜層50的反射效果。
[第4構成例]
圖6所示係第4構成例的LED照明模組1之側剖圖。
圖6(a)的LED照明模組1係在LED晶片3表面(下面)所設置電極(例如嵌柱凸塊)，利用焊錫等連接於在安裝基板2上所形成佈線13而倒裝安裝。所謂「覆晶」。該覆晶安裝係因為呈倒裝，因而晶片表面成為下側。另外，覆晶安裝時，因為晶片係經由凸塊而連接於佈線，因而在與基板之間會出現些微間隙，而有將該間隙利用埋填手段之樹脂等施行填底的情況，本案中省略圖示。安裝基板2的底材係熱導性與電氣特性均優異的材料，例如利用銅板或鋁板構成。佈線13係形成於由公知有機系材料(例如聚醯亞胺)形成之有機材絕緣層30上。在安裝基板2的底材表面未設有佈線13與有機材絕緣層30的部分，利用塗佈形成上述無機系白色絕緣層14。LED晶片3的下面未接觸到佈線13的部分，抵接於無機系白色絕緣層14、或隔著填底膠抵接，便經由無 機系白色絕緣層14從安裝基板2散熱。透明樹脂5係在可拆卸的模框內、或固設的包圍構件內填充透明樹脂而形成。
圖6(b)的LED照明模組1係在LED晶片3下面設置的突起狀電極(凸塊)，利用電氣連接部31連接於在安裝基板2上所形成佈線13，而倒裝(覆晶)安裝。安裝基板2與佈線13係與(a)相同構成。(b)的形態中，無機系白色絕緣層14係除電氣連接部31的開口之外，依直接或間接全面性覆蓋安裝基板2上面的方式塗佈形成。電氣連接部31的開口大小係設為例如50~500μm四方。(b)的形態亦是LED晶片3的下面除電氣連接部31以外之部分，均抵接於無機系白色絕緣層14、或隔著填底膠抵接。
(c)的LED照明模組1係LED晶片3線焊連接於佈線13。安裝基板2、佈線13、及無機系白色絕緣層14係與(a)為相同構成。LED晶片3的背面(下面)係利用高熱導性接著材等固設於安裝基板2的上面。
圖7所示係本發明具體化的LED照明模組之第4構成例，所使用基板的製造步驟說明側剖圖。
首先，在基板上形成有機材絕緣層(例如聚醯亞胺層)與銅箔層(STEP1)。例如在金屬板上積層著熱可塑性聚醯亞胺膜與銅箔，再施行高溫加壓(例如350℃、20分鐘)而形成。
其次，施行黏貼銅箔的加工，並施行圖案化加工(STEP2)。例如為施行此項加工而採用光學微影技術。在銅箔上塗佈光阻，將圖案施行曝光、顯影，更施行蝕刻，再去除光阻，便形成銅箔除去部。
其次，以銅箔為光罩施行有機材絕緣層的蝕刻(STEP3)。聚醯亞胺蝕刻用溶液最好使用例如胺系物。
最後，依將安裝基板2上的銅箔除去部予以埋藏方式， 塗佈白色無機材(STEP4)。此處，白色無機材的塗佈係依照所需LED照明模組的態樣(參照圖6)而有所差異。(a)係將白色無機材塗佈至與佈線呈大致同一面之高度為止的態樣，(b)係將白色無機材塗佈成從電氣連接用開口觀看時呈部分跨上佈線的態樣。(b)的塗佈時，首要可使用例如網版印刷。其餘的方法係可例示：包含佈線在內施行全面塗佈後，再利用雷射設置開口的方法；或利用網版印刷或點膠塗佈施行塗佈至與佈線相同高度為止之後，再於除佈線開口外的部分處，利用印刷(網版印刷或柔版印刷)或點膠塗佈施行2段式塗佈的方法。
[第5構成例]
圖8所示係本發明具體化的LED照明模組1之第5構成例側剖圖。第5構成例的LED照明模組1係就無機系白色絕緣層係由元件符號14a形成的下層、與由元件符號14b形成的上層所構成之處，不同於第4構成例(a)。以下，針對與第4構成例(a)的相同處省略說明，僅就不同處進行說明。另外，第4構成例(圖6)的無機系白色絕緣層14a、14b，當然亦可適用於第5構成例(b)、(c)。
無機系白色絕緣層14a係白色無機顏料為使用氧化鋅的層，無機系白色絕緣層14b係白色無機顏料為使用二氧化鈦的層。構成無機系白色絕緣層下層14a的氧化鋅粒子係由透明絕緣膜(例如氧化鋁膜)包覆，平均粒徑1μm以下。構成無機系白色絕緣層上層14b的二氧化鈦粒子係經奈米化粒子、或由透明絕緣膜(例如氧化鋁膜)包覆且平均粒徑1μm以下的粒子。
無機系白色絕緣層設為此種積層構造的理由係假設僅白色無機顏料為氧化鋅的層並無法獲得滿足反射率的情況，另一方面活用熱導性 優異的氧化鋅特性。即將氧化鋅使用為白色無機顏料的絕緣層設為下層14a，並將反射率佳的二氧化鈦使用為白色無機顏料的絕緣層設為上層14b，便可獲得具有低熱阻且反射率佳之特性的無機系白色絕緣層。此時，氧化鋅粒的透明絕緣膜包覆係屬不可或缺，但二氧化鈦粒子係可設計透明絕緣膜包覆、亦可沒有設計。積層構造所使用熱導優異的白色無機材料，亦可取代氧化鋅粒子，改為使用氧化鎂(MgO)或較二氧化鈦更高熱導的白色無機材料。
另外，圖8中，下層14a與有機材絕緣層30的厚度、及上層14b與佈線13的厚度雖描繪呈相同，惟並不僅侷限於此，下層14a與上層14b的厚度係從熱導性能、反射性能及絕緣性能的觀點再適當決定。
[第6構成例]
圖9所示係本發明具體化LED照明模組1的第6構成例之側剖圖。
該LED照明模組1就白色絕緣層由：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所構成之處，係不同於第3構成例。
藉由使用網版印刷法便可使絕緣層形成多層構造，藉由僅僅增加需要絕緣的必要部分層數，便可減少散熱、反射所必要部分的層數，藉此便可在不致損及必要機能的前提下，削減製造成本。例如有揭示構成佈線13正下方設為三層(或二層)，其餘部分則設為二層(或一層)的白色絕緣層。
無機系白色絕緣層141的厚度係例如20μm，無機系白色絕緣層142厚度係例如20μm，無機系白色絕緣層143厚度係例如60μm。若考量散熱性，LED晶片3係載置於無機系白色絕緣層141上方。所以，在 塗佈形成無機系白色絕緣層142之際，便設計露出無機系白色絕緣層141的凹狀載置部16。
無機系白色絕緣層141~143係可均由相同材料構成的白色無機油墨施行塗佈而形成，亦可構成無機系白色絕緣層141所含有白色無機顏料的熱傳導率，較高於無機系白色絕緣層142(及143)所含有白色無機顏料狀態。
圖10所示係無機系白色絕緣層的厚度與反射率之相關圖。在由銅板形成的安裝基板2之表面上形成不同厚度的無機系白色絕緣層，並測定反射率。白色絕緣層所含有白色無機顏料係二氧化鈦。由圖10中確認到當白色絕緣層為15μm時會出現反射率降低，但當白色絕緣層達33μm以上時則能獲得與光澤鍍銀同等的反射率。
[第7構成例]
圖11所示係本發明具體化LED照明模組1的第7構成例之側剖圖。
該LED照明模組1就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構成之處，係與第7構成例一致，但就無機系白色絕緣層141、與無機系白色絕緣層142及無機系白色絕緣層143係由不同材料構成之處，以及LED晶片3係載置於無機系白色絕緣層141上之處，則不同於第6構成例。
無機系白色絕緣層141係含有白色無機顏料的氧化鎂(MgO)，而無機系白色絕緣層142及無機系白色絕緣層143係含有白色無機顏料的二氧化鈦(TiO2)。另外，無機系白色絕緣層141的白色無機顏料亦可使用氧化鋅(ZnO)。
圖12所示係由不同材料與構造形成的無機系白色絕緣 層之反射率圖。
(1)係白色無機顏料為使用氧化鎂(MgO)、且膜厚設為15μm時的反射率，(4)係白色無機顏料為使用二氧化鈦(TiO2)、且膜厚設為15μm時的反射率。從(1)與(4)的結果得知，當無機系白色絕緣層的膜厚設為15μm時，氧化鎂(MgO)的反射率較差。
(2)係位於安裝基板側的第一層無機系白色絕緣層(膜厚15μm)之白色無機顏料為使用氧化鎂(MgO)，而位於外界側的第二層無機系白色絕緣層(膜厚15μm)之白色無機顏料為使用二氧化鈦(TiO2)時的反射率。(3)係白色無機顏料為使用二氧化鈦(TiO2)、且膜厚設為30μm時的反射率。由(1)與(4)的結果得知，當無機系白色絕緣層的膜厚總計成為30μm時，即便白色無機顏料使用氧化鎂(MgO)，反射率仍不會產生有效差。
圖13所示係由不同材料與構造形成的LED照明模組1之熱阻圖。當LED晶片隔著無機系白色絕緣層搭載於安裝基板上時，僅無機系白色絕緣層部分的熱阻會提高。但是，藉由第二層無機系白色絕緣層的白色無機顏料係使用氧化鎂(MgO)，便可在不致降低反射率之情況下，僅降低熱阻。二氧化鈦的熱傳導率係8w/m．k左右，氧化鎂的熱傳導率係45w/m．k左右，可認為熱傳導率的差成為熱阻的差。
根據以上所說明第7構成例的LED照明模組1，可在維持高反射率情況下提升散熱性。
[第8構成例]
圖14所示係本發明具體化LED照明模組1的第8構成例之側剖圖。
該LED照明模組1就LED晶片3係載置於安裝基板2上之處不同於第7構成例。其餘的構造則與第7構成例同樣。根據第8構成例， 可獲得與第7構成例同等的反射效果，另一方面，因為來自LED晶片3背面的熱會被直接傳熱給安裝基板2，因而可實現高散熱性能。
圖15所示係由不同構造所形成LED照明模組1的全光束與發光效率圖。
(1)係位於安裝基板側的第一層無機系白色絕緣層、及位於外界側的第二層無機系白色絕緣層之白色無機顏料為使用二氧化鈦(TiO2)，且在第二層無機系白色絕緣層上搭載著LED晶片時的全光束。(2)係與(1)相同構造的無機系白色絕緣層中，於第一層無機系白色絕緣層上搭載著LED晶片時的全光束。(3)係與(1)相同構造的無機系白色絕緣層中，於安裝基板上搭載著LED晶片時的全光束。由(1)~(3)的結果得知，依照載置LED晶片之層的深度，會有發光效率不會產生有效差的情形。
(4)係與(1)相同構造的發光效率，(5)係與(2)相同構造的發光效率，(6)係與(3)相同構造的發光效率。由(4)~(6)的結果得知，依照載置LED晶片之層的深度，會有發光效率不會產生有效差的情形。
圖16所示係由不同構造所構成LED照明模組1的表面溫度與發光效率圖。
(1)係位於安裝基板側的第一層無機系白色絕緣層、及位於外界側的第二層無機系白色絕緣層之白色無機顏料為使用二氧化鈦(TiO2)，並在第二層無機系白色絕緣層上搭載著LED晶片時的表面溫度。(2)係與(1)相同構造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著LED晶片時的表面溫度。(3)係與(1)相同構造的無機系白色絕緣層中，於安裝基板上搭載著LED晶片時的表面溫度。由(1)~(3)的結果得知，載置LED晶片之層的厚度越厚，則表面溫度越高。
(4)係與(1)相同構造的發光效率，(5)係與(2)相同構造的發光效率， (6)係與(3)相同構造的發光效率。由(4)~(6)的結果得知，依照載置LED晶片之層的深度，會有發光效率不會產生有效差的情形。
[第9構成例]
圖17所示係本發明具體化LED照明模組1的第9構成例之側剖圖。
該LED照明模組1就白色絕緣層係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所構成之處，以及無機系白色絕緣層141較寬廣於有機系絕緣層131，且無機系白色絕緣層141其中一部分積層於安裝基板2表面上之處，係不同於第6構成例。有揭示有機系絕緣層131係例如以聚醯胺醯亞胺系樹脂為底材，並使用經添加可溶性樹脂填充劑(例如聚醯胺醯亞胺系填充劑)的聚醯胺醯亞胺型印刷塗劑。根據該例示的聚醯胺醯亞胺型印刷塗劑，可實現230V/μm的破壞電壓。
根據第9構成例，藉由白色絕緣層其中一部分係由廉價的有機系絕緣層131構成，便可降低製造成本，另一方面，因為無機系白色絕緣層141其中一部分係積層於安裝基板2的表面上，因而可實現強密接性。因為有機系絕緣層131係被無機系白色絕緣層141覆蓋，因而亦可使經年劣化呈最小極限。
另外，本構成例中，藉由在無機系白色絕緣層141中設置凹狀載置部16，並在有機系絕緣層131上載置著LED晶片3，而提高散熱性，但亦可在未設置載置部16的情況下，於無機系白色絕緣層141上載置著LED晶片3。但，必需經考慮有機系絕緣層131的熱傳導率較低於無機系白色絕緣層141之後才進行設計。
[第10構成例]
圖18所示係本發明具體化LED照明模組1的第10構成例之側剖圖。
該LED照明模組1的安裝基板2中，由壩材48所包圍的反射區域係由無機系白色絕緣層141覆蓋，而反射區域外的部分則由有機系絕緣層131覆蓋。本構成例的佈線13係形成於有機系絕緣層131上。
本構成例的LED照明模組1中，因為反射區域係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異。另一方面，藉由不會有熱問題的反射區域外之安裝基板表面係由有機系絕緣層131覆蓋，便可降低製造成本。較佳係有機系絕緣層131的表面被白色阻焊層(圖18中未圖示)覆蓋，且使最上層具有反射材的機能。
[第11構成例]
圖19所示係本發明具體化LED照明模組1的第11構成例之側剖圖，後述圖20(a)中的AA剖視圖。
本構成例的LED晶片3係垂直型LED模具，上面的n電極係利用焊接搭線連接於佈線13，底面的p電極係利用焊錫等連接於佈線13。白色絕緣層係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係塗佈呈較無機系白色絕緣層142更寬廣且薄，僅必要範圍才塗佈無機系白色絕緣層142，俾確保反射所需要的厚度。
圖20(a)所示係第11構成例的LED照明模組之俯視圖，(b)係(a)的BB剖視圖。
本構成例的LED照明模組1係僅佈線區域的部分被無機系白色絕 緣層142覆蓋。圖20(a)中，虛線所圖示部分係佈線區域。圖20(a)中，藉由距安裝基板2的上下端部於一定寬度內沒有形成無機系白色絕緣層142，而減少白色無機油墨的使用量，便可降低製造成本。
靠基板側構成第一層的無機系白色絕緣層141之白色無機顏料設為氧化鎂或氧化鋅，並將靠外界側構成第二層的無機系白色絕緣層142之白色無機顏料設為反射率優異的二氧化鈦。亦可不同於此，將無機系白色絕緣層141與無機系白色絕緣層142二者的白色無機顏料均設為相同。
本構成例僅為一例而已，可進行各種變更。例如亦可不同於本構成例，將安裝基板2全面均被無機系白色絕緣層142覆蓋。又，亦可不同於本構成例，將反射區域外的無機系白色絕緣層141取代為有機系絕緣層。又，亦可設為由LED晶片3進行覆晶安裝的水平型LED。
[第12構成例]
圖21所示係本發明第12構成例的LED照明模組1之俯視圖。本構成例的LED照明模組1，係在安裝基板2上面所設置的反射區域中，呈高密度安裝著81個LED晶片3。
81個LED晶片3均全部為相同規格，依9串聯×9並聯的佈線圖案相接。換言之，利用一對端部電極所連接的9個LED晶片3構成單位LED晶片組，再將9個單位LED晶片組呈並聯連接而構成發光部。一對端部電極係利用具備有在反射區域上下端部所設置一對佈線部的電極單元17a、17b，而電氣式耦接於外部電極端子18a、18b。構成各單位LED晶片組的9個LED晶片係在同一直線上呈實質的等間隔配 置，相鄰LED晶片係利用金焊線進行焊接搭線連接。
LED晶片3的個數、及單位LED晶片組的數量並不僅侷限所例示的個數，由呈串聯連接的n個LED晶片所構成單位LED晶片組進行n並聯的改良例，亦涵蓋於本構成例的技術思想中。即，本構成例藉由將階乘個LED晶片排列成n×n，便可構成實質的正方形反射區域。LED晶片3的個數係不同於本構成例，較佳係搭載100個以上、更佳係300個以上、特佳係500個以上、最佳係700個以上。此時，安裝基板2的形狀係矩形狀、多角形狀或圓形狀。
n×n個LED晶片係藉由在小面積安裝基板上呈高密度安裝，而構成高輝度光源。本構成例的LED照明模組1之外形尺寸係36mm×36mm×1mm。在安裝基板2上面所設置反射區域的面積係22.4mm×22.4mm=501.76mm2。在該反射區域中，由81個LED晶片3於串聯方向與並聯方向上依2.28mm排列間距安裝。LED晶片3的晶片尺寸係1.143mm×1.143mm×0.15mm，反射區域的LED晶片安裝面積密度(晶片搭載面積佔有率)係23.6mm2/cm2，安裝密度係16.1個/cm2。此處所謂「反射區域」係指由壩材48所圍繞的區域。
本構成例的LED照明模組1係由LED裸晶呈COB安裝，因而可實現薄型光源。
安裝基板2係熱導性與電氣特性均優異的材料，例如由銅板或鋁板構成。安裝基板2的表面係至少由壩材48所圍繞的反射區域之表面，被無機系白色絕緣層14覆蓋。最好位於壩材48外部的安裝基板2之表面亦被無機系白色絕緣層14覆蓋。無機系白色絕緣層14係依從上述第1~第10構成例中選擇的任意態樣形成。不管何種，因為第12構成例的佈線13係屬於單層，因而相較於多層化的情況下，散 熱性與成本性均較優異。
本構成例LED照明模組1的順向電流係3.15A、順向電壓係26.8V、負載功率係84.4W、全光束係11190lm。色溫度係設定於3000K~7000K範圍內，演色性係Ra65~90。本構成例的LED照明模組1係藉由經由抵接於安裝基板2背面的均熱片10等，將LED晶片3的熱傳導給散熱體7而散熱。即，與第1構成例同樣的，本構成例的LED照明模組1係經由均熱片10被固定於模組保持工具9上，構成具備有：反射器6、散熱體7、擴散板8、電源裝置(未圖示)的LED照明裝置之光源(參照圖3)。
[第13構成例]
圖22所示係本發明第13構成例的LED照明模組1之俯視圖。本構成例的LED照明模組1係在安裝基板2上面所設置的反射區域中，呈高密度安裝著888個LED晶片3。
888個LED晶片3全部均為同一規格，依37串聯×24並聯的佈線圖案連接。換言之，由一對端部電極所連接的37個LED晶片3構成單位LED晶片組，將24個單位LED晶片組呈並聯連接而構成發光部。一對端部電極係利用具備有在反射區域上下端部所設置一對佈線部的電極單元17a~17h，而與外部電極端子18a~18h呈電氣式耦接。構成各單位LED晶片組的37個LED晶片之配置間隔係呈實質的等間隔，相鄰LED晶片係利用金焊線進行焊接搭線連接。但，本構成例不同於第12構成例，相鄰單位LED晶片組係配置呈各個LED晶片3呈交錯狀狀態。即便著眼於各單位LED晶片組，37個LED晶片仍呈鋸齒狀配置。即，各單位LED晶片組中，奇數編號的LED晶片 係在同一直線上呈實質的等間隔配置，而偶數編號的LED晶片則在平行於奇數編號LED晶片的直線上呈實質等間隔配置。LED晶片3的個數與單位LED晶片組的數並不僅侷限於例示個數，但構成單位LED晶片組的LED晶片數量必需為相同數目。
888個LED晶片係藉由在小面積安裝基板上呈高密度安裝，而構成高輝度光源。本構成例的LED照明模組1之外形尺寸係90mm×90mm×1mm。在安裝基板2上面所設置反射區域的面積係70.6mm×70.6mm=4984.36mm2。該反射區域中，888個LED晶片3係在串聯方向上依1.85mm、且在並聯方向上依1.4mm的排列間距安裝。LED晶片3的晶片尺寸係1.143mm×1.143mm×0.15mm，反射區域的LED晶片安裝面積密度(晶片搭載面積佔有率)係23.2mm2/cm2，安裝密度係17.8個/cm2。此處所謂「反射區域」係指由壩材48所圍繞的區域。LED晶片3的最大額定電流係700mA，當順向電流350mA的情況，順向電壓係3.4V、發光輸出係340mW。
安裝基板2係熱導性與電氣特性均優異的材料，例如由銅板或鋁板構成。安裝基板2的表面係至少由壩材48所圍繞的反射區域之表面，被無機系白色絕緣層14覆蓋。較佳係位於壩材48外部的安裝基板2之表面亦被無機系白色絕緣層14覆蓋。無機系白色絕緣層14係依從上述第1~第10構成例中選擇的任意態樣形成。不管何種，因為第13構成例的佈線13係屬於單層，因而相較於多層化的情況下，散熱性與成本性均較優異。
本構成例LED照明模組1的順向電流係4.8A、順向電壓係104V、負載功率係500W，全光束係73600lm。色溫度係設定為3000K~7000K範圍，演色性係Ra65~90。
本構成例的負載功率係500W的大輸出，因為通用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區塊20a~20d呈排列配置，便可構成大光量的發光部。為使不致產生照明斑點，最好將各電源裝置設為同一規格，且依同一條件連接於各安裝區塊。此處構成依同一條件連接於電源裝置，不僅包括安裝區塊數量與電源裝置數量為相同的情況，亦涵蓋從較少於安裝區塊數量的電源裝置依同條件分流為複數安裝區塊的情況。但，就從使電流控制電路構造簡便的觀點，較佳係將安裝區塊數量、與為使LED晶片發光的電源裝置數量設為相同數。另外，本構成例的安裝區塊數量係設為4個，但當然配合所使用電源裝置的電容可變更安裝區塊的數量。例如藉由取代180W電源裝置改為使用300W電源裝置，亦可由3個安裝區塊實現10萬流明以上。
就從利用最大輸出容量200W以下的通用定電流電源裝置之觀點，最好將安裝區塊數量設為2~8個、更佳係3~6個。較佳構成例係揭示每一個安裝區塊的LED晶片個數設為100~300個，構成合計搭載400~1200個LED晶片的模組。
本構成例中，利用一對電極單元(例如17a與17b)及一對外部電極端子(例如18a與18b)所連接的222個LED晶片3構成一個安裝區塊。各安裝區塊均係構成包夾橫切方向中心線23，使電極單元17、外部電極端子18及LED晶片3呈線對稱配置。
安裝區塊20a與20b、及安裝區塊20c與20d係夾置分離線21呈線對稱配置。更詳言之，藉由將電極單元17a~17h、外部電極端子18a~18h、保護二極體裝置19a~19d及安裝區塊20a~20d配置成夾置分離線21呈線對稱配置，便將各安裝區塊的合計電阻形成實質相同，便 不致產生照明斑點。
本構成例中，安裝區塊20a與安裝區塊20b亦是構成線對稱配置的配對安裝區塊，安裝區塊20c與安裝區塊20d亦是構成線對稱配置的配對安裝區塊。在相鄰2個配對安裝區塊之間配置有分離線。當安裝區塊數量為2個的情況，只要將2個保護二極體裝置配置於反射區域的左右二端便可，因而不需要分離線。當設置偶數個安裝區塊的情況，分離線數量係安裝區塊數量除以2的數值再減掉1的數值。例如安裝區塊數為6個的情況，分離線數便為2個，當安裝區塊數為8個的情況，分離線數便為3個。
保護二極體裝置19係將成配對的一對電極單元(例如17a與17b)予以電氣式耦接的防逆流裝置，防止當對一對電極單元間施加逆向電壓時，LED晶片組被施加逆向電壓而遭破壞。圖23所示係將一對電極單元17a、17b予以連接的保護二極體裝置19a之構造圖。保護二極體裝置19a係將實質呈等間隔配置的6個齊納二極體22依串聯連接而構成。齊納二極體22的外形尺寸係例如258μm×258μm×150μm。保護二極體裝置19b~19d的構造亦是與保護二極體裝置19a同樣。
本構成例的LED照明模組1亦是與第12構成例同樣，經由均熱片10被固定於模組保持工具9上，構成具備有：反射器6、散熱體7、擴散板8、及電源裝置(未圖示)的LED照明裝置之光源(參照圖3)。
根據從以上所說明實施形態例導出的本發明技術思想，可利用俯視尺寸100mm×100mm以下的安裝基板，不僅實現全光束達3萬流明以上、且10kg以下的高輝度．大光量LED照明裝置(電源裝置除外)，尚可實現達4萬流明以上、5萬流明以上、6萬流明以 上、7萬流明以上、8萬流明以上的高輝度．大光量LED照明裝置。
以上，簡單揭示數個實施形態例示並詳細說明，惟在實質不脫逸本發明新穎教示與有利效果之前提下，其實施形態尚有多數個變化例。
1‧‧‧LED照明模組
2‧‧‧安裝基板
3‧‧‧LED晶片(LED裸晶)
5‧‧‧透明樹脂
13‧‧‧佈線
14‧‧‧無機系白色絕緣層
47‧‧‧凸狀載置部
48‧‧‧壩材

Claims (20)

  1. 一種LED照明模組，係將LED裸晶高密度安裝於安裝基板上的LED照明模組，其特徵在於具備有：多數個LED裸晶，其乃同一規格；安裝基板，其乃至少表面為金屬；以及反射區域，其乃將LED裸晶施行樹脂密封而成；其中，安裝基板的反射區域表面係被具反射材機能的無機系白色絕緣層覆蓋，上述無機系白色絕緣層係將含有經奈米粒子化SiO2及白色無機顏料的液材，塗佈於安裝基板的表面上，且經煅燒而成的無機系白色絕緣層；該無機系白色絕緣層至少其中一部分係構成與金屬層的積層構造，複數設置由複數LED裸晶串聯連接構成的單位LED晶片組，並將各單位LED晶片組呈並聯連接，全光束達10000流明以上，且反射區域的LED裸晶安裝面積密度達15mm2/cm2以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，上述安裝基板的表面係銅。
  3. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，具備有將上述多數個LED裸晶予以均等分的複數個安裝區塊；安裝區塊係具備有：複數單位LED晶片組、及該複數單位LED晶片組呈並聯連接的一對電極單元。
  4. 如申請專利範圍第3項之LED照明模組，其中，上述各安裝區塊係具備有將一對電極單元予以連接的保護二極體。
  5. 如申請專利範圍第4項之LED照明模組，其中，上述複數個安裝 區塊係由呈線對稱配置的配對安裝區塊所構成的偶數個安裝區塊所形成。
  6. 如申請專利範圍第5項之LED照明模組，其中，上述複數個安裝區塊係3個以上的安裝區塊，在相鄰的配對安裝區塊之間設有分離線。
  7. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，單位LED晶片組係由n個(其中，n係8以上的整數)LED裸晶組成，多數個LED裸晶係呈n行×n列配置。
  8. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，上述多數個LED裸晶係300個以上的LED裸晶，全光束達3萬流明以上。
  9. 如申請專利範圍第8項之LED照明模組，其中，上述LED裸晶係最大額定電流100mA以上且數W等級的LED裸晶，合計負載功率達數百W以上。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之LED照明模組，其中，反射區域內的輝度係達7.0[lm/mm2]以上。
  11. 如申請專利範圍第8或9項之LED照明模組，其中，安裝基板的面積係5000mm2以上、且20000mm2以下。
  12. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，在LED裸晶所載置的位置處形成露出金屬面的載置部。
  13. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，上述無機系白色絕緣層係含有：積層於安裝基板上的第一層無機系白色絕緣層、與積層於第一層無機系白色絕緣層上的第二層無機系白色絕緣層。
  14. 如申請專利範圍第13項之LED照明模組，其中，第一層無機系白色絕緣層所含有白色無機顏料的熱傳導率，係較高於第二層無機系 白色絕緣層所含有白色無機顏料的熱傳導率。
  15. 如申請專利範圍第14項之LED照明模組，其中，在第一層無機系白色絕緣層中形成露出第二層無機系白色絕緣層的凹狀LED載置部。
  16. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，具備有構成上述無機系白色絕緣層之下層的有機系絕緣層。
  17. 如申請專利範圍第1項之LED照明模組，其中，更進一步具備有覆蓋著安裝基板之反射區域外部表面的有機系絕緣層。
  18. 一種LED照明裝置，係具備有：申請專利範圍第1項之LED照明模組、反射器、均熱片、散熱體、及電源裝置。
  19. 一種LED照明裝置，係具備有：申請專利範圍第3項之LED照明模組、反射器、均熱片、散熱體、及複數個電源裝置，且電源裝置數量與安裝區塊數量係相等。
  20. 如申請專利範圍第18或19項之LED照明裝置，其中，電源裝置除外的重量係15kg以下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI855264B (zh) * 2020-10-28 2024-09-11 日商佳能股份有限公司 光源裝置、照明裝置、曝光裝置、照射裝置及物品之製造方法

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9583678B2 (en) 2009-09-18 2017-02-28 Soraa, Inc. High-performance LED fabrication
JP2014135471A (ja) * 2012-12-10 2014-07-24 Nitto Denko Corp 発光装置、発光装置集合体および電極付基板
US9651632B1 (en) * 2013-08-20 2017-05-16 Ketra, Inc. Illumination device and temperature calibration method
US9578724B1 (en) 2013-08-20 2017-02-21 Ketra, Inc. Illumination device and method for avoiding flicker
USRE48956E1 (en) 2013-08-20 2022-03-01 Lutron Technology Company Llc Interference-resistant compensation for illumination devices using multiple series of measurement intervals
USRE48955E1 (en) 2013-08-20 2022-03-01 Lutron Technology Company Llc Interference-resistant compensation for illumination devices having multiple emitter modules
JP6402914B2 (ja) * 2013-11-29 2018-10-10 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
CN105814703B (zh) * 2013-12-18 2019-08-20 夏普株式会社 发光装置用基板以及发光装置
WO2015098322A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 シャープ株式会社 発光装置用基板、発光装置、および、発光装置用基板の製造方法
US9806244B2 (en) 2014-01-10 2017-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for light emitting device, light emitting device, and manufacturing method of substrate for light emitting device
JP6147212B2 (ja) * 2014-03-04 2017-06-14 宮本電機株式会社 ワイヤー吊り下げ式ｌｅｄ集魚灯
US10234119B2 (en) 2014-03-24 2019-03-19 Cree, Inc. Multiple voltage light emitter packages, systems, and related methods
US9947850B2 (en) 2014-04-04 2018-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for light emitting devices and light emitting device
CN105023987B (zh) * 2014-04-23 2018-01-09 光宝光电(常州)有限公司 Led承载座及其制造方法
TWI557955B (zh) * 2014-04-23 2016-11-11 光寶光電（常州）有限公司 Ｌｅｄ承載座及其製造方法
US9557214B2 (en) 2014-06-25 2017-01-31 Ketra, Inc. Illumination device and method for calibrating an illumination device over changes in temperature, drive current, and time
US9392660B2 (en) 2014-08-28 2016-07-12 Ketra, Inc. LED illumination device and calibration method for accurately characterizing the emission LEDs and photodetector(s) included within the LED illumination device
US9510416B2 (en) 2014-08-28 2016-11-29 Ketra, Inc. LED illumination device and method for accurately controlling the intensity and color point of the illumination device over time
BR102015027316B1 (pt) * 2014-10-31 2021-07-27 Nichia Corporation Dispositivo emissor de luz e sistema de lâmpada frontal de farol de acionamento adaptativo
JP2016171147A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置および照明装置
JP2016207739A (ja) 2015-04-17 2016-12-08 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP6168096B2 (ja) 2015-04-28 2017-07-26 日亜化学工業株式会社 発光装置、パッケージ及びそれらの製造方法
JP2016219604A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 シチズン電子株式会社 発光装置
CN108112284B (zh) * 2015-07-02 2020-12-01 亮锐控股有限公司 Led照明装置
CN104979326B (zh) * 2015-07-09 2017-12-05 深圳市晶泓科技有限公司 Led发光组件、led发光面板和led显示屏
JP2017050342A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 シチズン電子株式会社 発光装置
JP2017050433A (ja) * 2015-09-02 2017-03-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、及び、照明装置
TWI580084B (zh) * 2015-12-31 2017-04-21 綠點高新科技股份有限公司 發光組件及其製作方法
JP2017126714A (ja) * 2016-01-15 2017-07-20 東芝ライテック株式会社 発光装置
DE102016103819A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Anschlussträger, optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers oder eines optoelektronischen Bauteils
DE102016105777A1 (de) * 2016-03-30 2017-10-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauelement
KR102618354B1 (ko) 2016-04-15 2023-12-28 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
US10801710B2 (en) * 2016-05-24 2020-10-13 Citizen Electronics Co., Ltd. Mounting and wiring substrates for lighting device and method for manufacturing mounting and wiring substrates for lighting device
DE112017003086T5 (de) * 2016-06-21 2019-03-14 Soraa, Inc. LED-Package
KR102116988B1 (ko) 2016-08-11 2020-06-01 삼성전자 주식회사 광원 모듈, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US9924592B2 (en) * 2016-08-18 2018-03-20 Napra Co., Ltd. Three-dimensional laminated circuit board, electronic device, information processing system, and information network system
JP2018056397A (ja) 2016-09-29 2018-04-05 日亜化学工業株式会社 メタルベース基板の製造方法、半導体装置の製造方法、メタルベース基板、及び、半導体装置
CN110214347B (zh) * 2017-01-27 2022-02-01 三菱电机株式会社 显示单元、显示装置及显示单元的制造方法
JP2019045777A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器及びプロジェクター
JP6909695B2 (ja) * 2017-10-02 2021-07-28 株式会社小糸製作所 波長変換部材および光源モジュール
JP6411685B1 (ja) * 2017-10-12 2018-10-24 ルーメンス カンパニー リミテッド ディスプレイ用ｌｅｄモジュール組立体
US11272599B1 (en) 2018-06-22 2022-03-08 Lutron Technology Company Llc Calibration procedure for a light-emitting diode light source
JP7089186B2 (ja) * 2019-08-30 2022-06-22 日亜化学工業株式会社 発光装置
US11441744B2 (en) 2019-11-13 2022-09-13 Ningbo Jinghui Opto-Electronic Co., Ltd. Elongated frame lamp
EP4191692A4 (en) * 2020-07-31 2024-10-16 Kyocera Corporation LIGHT-EMITTING DEVICE AND LIGHTING DEVICE
WO2022045017A1 (ja) * 2020-08-28 2022-03-03 デンカ株式会社 蛍光体基板の製造方法及び発光基板の製造方法
KR20230054838A (ko) * 2020-08-28 2023-04-25 덴카 주식회사 형광체 기판, 발광 기판 및 조명 장치
JP7288610B2 (ja) * 2020-11-24 2023-06-08 大日本印刷株式会社 動植物育成用のｌｅｄ照明シート、動植物育成用のｌｅｄ照明モジュール、動植物の育成棚用の棚板、動植物の育成棚、及び動植物育成工場
WO2024016562A1 (zh) * 2022-07-18 2024-01-25 深圳市神牛摄影器材有限公司 Led 布灯
KR102730427B1 (ko) * 2023-03-22 2024-11-15 주식회사 동우이엔지 전압강하현상이 개선된 엘이디모듈
KR102892705B1 (ko) * 2024-04-19 2025-12-02 렉트론디에스피 주식회사 Led 가열부 및 이를 구비하는 led 스핀 척

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200537715A (en) * 2004-03-18 2005-11-16 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Semiconductor light emitting device, lighting module, lighting device, surface mounting device, and display device
CN101171693A (zh) * 2006-01-26 2008-04-30 索尼株式会社 光源装置和显示装置
JP2009289810A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
CN101930972A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 西铁城电子股份有限公司 发光二极管装置
WO2012002580A1 (ja) * 2010-07-01 2012-01-05 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ光源装置及びその製造方法
JP2012059921A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Citizen Holdings Co Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
US20120074445A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting element housing package

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7095053B2 (en) * 2003-05-05 2006-08-22 Lamina Ceramics, Inc. Light emitting diodes packaged for high temperature operation
WO2006023149A2 (en) * 2004-07-08 2006-03-02 Color Kinetics Incorporated Led package methods and systems
US7821023B2 (en) 2005-01-10 2010-10-26 Cree, Inc. Solid state lighting component
US7381995B2 (en) 2005-03-16 2008-06-03 Industrial Technology Research Institute Lighting device with flipped side-structure of LEDs
JP2007048969A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 発光素子収納用パッケージ
CA2644762A1 (en) 2006-04-03 2007-10-11 Fuchigami Micro Co., Ltd. Heat pipe
JP2009004718A (ja) 2007-05-18 2009-01-08 Denki Kagaku Kogyo Kk 金属ベース回路基板
JP5119917B2 (ja) 2007-12-28 2013-01-16 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP5380451B2 (ja) * 2008-08-11 2014-01-08 ローム株式会社 照明装置
KR101293649B1 (ko) * 2009-03-31 2013-08-13 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 발광장치 및 조명장치
JP2011014890A (ja) * 2009-06-02 2011-01-20 Mitsubishi Chemicals Corp 金属基板及び光源装置
US20120091495A1 (en) * 2009-06-26 2012-04-19 Fujifilm Corporation Light reflecting substrate and process for manufacture thereof
WO2010151600A1 (en) * 2009-06-27 2010-12-29 Michael Tischler High efficiency leds and led lamps
US8110839B2 (en) * 2009-07-13 2012-02-07 Luxingtek, Ltd. Lighting device, display, and method for manufacturing the same
TW201115716A (en) * 2009-10-30 2011-05-01 Paragon Sc Lighting Tech Co LED package structure for generating similar-circle light-emitting effect by single wire or dual wire bonding method alternatively
JP5421751B2 (ja) * 2009-12-03 2014-02-19 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP2012033855A (ja) * 2010-07-01 2012-02-16 Hitachi Cable Ltd Ｌｅｄモジュール、ｌｅｄパッケージ、並びに配線基板およびその製造方法
JP2012064928A (ja) * 2010-08-18 2012-03-29 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置用樹脂成形体用材料及び樹脂成形体
US20120113650A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Insulating white glass paste for forming insulating reflective layer
US8575639B2 (en) * 2011-02-16 2013-11-05 Cree, Inc. Light emitting devices for light emitting diodes (LEDs)
US8746929B2 (en) * 2011-10-14 2014-06-10 GE Lighting Solutions, LLC Device with combined features of lighting and air purification
EP2780630A4 (en) * 2011-11-16 2016-08-31 Photon Holding Llc SYSTEMS, METHOD AND / OR DEVICES FOR PROVIDING A LED LIGHTING
JP2013118292A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Citizen Electronics Co Ltd Ｌｅｄ発光装置
US8876334B2 (en) * 2012-01-16 2014-11-04 Paragon Semiconductor Lighting Technology Co., Ltd. Light-mixing multichip package structure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200537715A (en) * 2004-03-18 2005-11-16 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Semiconductor light emitting device, lighting module, lighting device, surface mounting device, and display device
CN101171693A (zh) * 2006-01-26 2008-04-30 索尼株式会社 光源装置和显示装置
JP2009289810A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
CN101930972A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 西铁城电子股份有限公司 发光二极管装置
WO2012002580A1 (ja) * 2010-07-01 2012-01-05 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ光源装置及びその製造方法
JP2012059921A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Citizen Holdings Co Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
US20120074445A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting element housing package

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI855264B (zh) * 2020-10-28 2024-09-11 日商佳能股份有限公司 光源裝置、照明裝置、曝光裝置、照射裝置及物品之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013183693A1 (ja) 2013-12-12
JP6133856B2 (ja) 2017-05-31
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US20150155459A1 (en) 2015-06-04
KR20150022978A (ko) 2015-03-04
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US9698327B2 (en) 2017-07-04
JPWO2013183693A1 (ja) 2016-02-01
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CN104350621A (zh) 2015-02-11
KR102098831B1 (ko) 2020-04-08

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