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发光二极管单元

阅读：693发布：2021-02-25

IPRDB可以提供发光二极管单元专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的发光二极管单元(100)具备基底单元(1)。进而，发光二极管单元具备发光装置(3)，该发光装置(3)具备安装基板(3b)和设置于安装基板上并具有发光二极管芯片的发光部(3a)上，并且进而该发光装置(3)配置于基底单元的表面上。并且，基底单元由金属构件(11)被具有电绝缘性的导热性树脂覆盖的成型体构成，在发光装置与金属构件之间夹有导热性树脂。由此，能够使发光装置中产生的热通过基底单元有效地发散至安装有发光二极管单元的器具。，下面是发光二极管单元专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种发光二极管单元，其具备：

基底单元；和

发光装置，所述发光装置具备安装基板和设置于所述安装基板上并具有发光二极管芯片的发光部，并且进而所述发光装置配置于所述基底单元的表面上，所述基底单元由金属构件被具有电绝缘性的导热性树脂覆盖的成型体构成，在所述发光装置与金属构件之间夹有导热性树脂。

2.如权利要求1所述的发光二极管单元，其中，所述金属构件从所述基底单元的背面露出。

3.如权利要求1或2所述的发光二极管单元，其中，所述金属构件的导热系数为50～

400W/m·K。

4.如权利要求1～3中任一项所述的发光二极管单元，其中，所述基底单元的表面与背面之间的绝缘击穿电压为5kV/mm以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的发光二极管单元，其中，夹在所述发光装置与金属构件之间的导热性树脂的邵氏A硬度为10以上且小于70。

6.如权利要求1～5中任一项所述的发光二极管单元，其进一步具备绝缘散热成型体，所述绝缘散热成型体安装于所述基底单元上以确保所述发光装置与所述基底单元电绝缘，在所述绝缘散热成型体上形成有配置所述发光装置的凹部。

7.如权利要求6所述的发光二极管单元，其中，所述凹部的深度大于所述安装基板的厚度。

8.如权利要求6或7所述的发光二极管单元，其中，所述绝缘散热成型体被无接缝地形成为一体。

9.如权利要求6～8中任一项所述的发光二极管单元，其中，所述绝缘散热成型体具备底壁部和侧壁部，所述底壁部的一个面安装于所述基底单元上且在另一个面上安装有所述发光装置的安装基板，所述侧壁部设置于所述底壁部的周围，在所述侧壁部的外表面上形成有凹面和凸面中的至少任一个。

10.如权利要求9所述的发光二极管单元，其中，所述安装基板的定位是通过所述侧壁部来进行的。

11.如权利要求9或10所述的发光二极管单元，其中，在所述侧壁部形成有向外侧突出的突部。

说明书全文

发光二极管单元

技术领域

[0001] 本发明涉及发光二极管单元。具体而言，本发明涉及散热性和电绝缘性优异的发光二极管单元。

背景技术

[0002] 近年来，作为照明装置，使用了将耗电量少且寿命长的LED(发光二极管)作为光源的LED单元。但是，在点亮LED单元时，LED基板中的发光部放热，使照明装置的发光效率降低。因此，为了使LED基板中产生的热发散，提出了在安装LED基板的构件中使用导热系数高的材料(例如参照专利文献1～3)。

[0003] 在专利文献1中，作为安装LED基板的基底单元，使用了由铝、铜、不锈钢等金属或陶瓷等导热系数高的材料构成的构件。但是，在基底单元使用金属的情况下，需要LED基板与基底单元之间确保电绝缘性。为此，在专利文献1中，在LED基板与基底单元之间配置了具有导热性和电绝缘性的导热性片。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2012-182192号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2012-133964号公报

[0008] 专利文献3：日本特开2012-199256号公报

发明内容

[0009] 此处，专利文献1的导热性片虽然具有电绝缘性，但为了确保充分的绝缘性，需要具有规定厚度。但是，在增大导热性片的厚度时，导热性有可能降低。因此，希望进行改良以兼顾电绝缘性和散热性。

[0010] 本发明是鉴于这种现有技术所具有的问题而进行的。并且，本发明的目的在于：提供一种LED单元，其在确保对于LED基板的电绝缘性的同时，散热性也优异。

[0011] 本发明的方案的LED单元具备基底单元。另外，LED单元具备发光装置，该发光装置具备安装基板和设置于安装基板上并具有LED芯片的发光部，并且进而该发光装置配置于基底单元的表面上。并且，基底单元由金属构件被具有电绝缘性的导热性树脂覆盖的成型体构成，在发光装置与金属构件之间夹有导热性树脂。

附图说明

[0012] 图1是表示本发明的第一至第三实施方式的LED单元的分解立体图。

[0013] 图2是表示本发明的实施方式的LED单元的立体图。

[0014] 图3(a)表示第一至第三实施方式的LED单元的俯视图，图3(b)表示第一至第三实施方式的LED单元的仰视图。

[0015] 图4是表示第一实施方式的LED单元的一个例子的剖视图。图4(a)是沿着图3中的A-A’线的剖视图；图4(b)是沿着图3中的B-B’线的剖视图。

[0016] 图5是表示能够在本发明的实施方式的LED单元的基底单元和绝缘散热成型体中使用的导热性树脂的结构的示意图。图5(a)是导热性树脂的示意图；图5(b)是导热性树脂的局部放大图。

[0017] 图6是能够在基底单元和绝缘散热成型体中使用的导热性树脂的显微镜照片。

[0018] 图7是表示第二实施方式的LED单元的剖视图。图7(a)是沿着图3中的A-A’线的剖视图；图7(b)是沿着图3中的B-B’线的剖视图。

[0019] 图8是表示第三实施方式的LED单元的剖视图。图8(a)是沿着图3中的A-A’线的剖视图；图8(b)是沿着图3中的B-B’线的剖视图。

[0020] 图9是表示本发明的第四实施方式的LED单元的分解立体图。

[0021] 图10是表示第四实施方式的LED单元的一个例子的剖视图。图10(a)是沿着图3中的A-A’线的剖视图；图10(b)是沿着图3中的B-B’线的剖视图。

[0022] 图11是表示第五实施方式的LED单元的散热体的剖视示意图。

[0023] 图12是表示第六实施方式的LED单元的散热体的剖视示意图。

具体实施方式

[0024] 下面，对本发明的实施方式的LED单元进行详细说明。此外，附图的尺寸比例为了方便说明而进行了夸张，有时与实际比例不同。

[0025] [第一实施方式]

[0026]

[0027] 本实施方式的LED单元100具备基底单元1。进而，LED单元100具备发光装置3，该发光装置3具有安装基板3b和设置于安装基板3b上并具有LED芯片的发光部3a，该发光装置3配置于基底单元1的表面。并且，基底单元1由金属构件11被具有电绝缘性的导热性树脂覆盖的成型体构成，在发光装置3与金属构件11之间夹有导热性树脂。

[0028] 如图1所示，本实施方式的LED单元100具备圆盘状的基底单元1和配置于基底单元1的表面侧的发光装置3。在发光装置3中，在安装基板3b的一面侧设置有使用了LED芯片的发光部3a和用于向发光部3a供电的端子部3c。并且，安装基板3b的另一面与基底单元1相对置地配置。

[0029] 另外，LED单元100具备支撑体2，其配置于发光装置3中的基底单元1侧的相反侧，在与基底单元1之间保持安装基板3b。进而，LED单元100具备盖20和盖压紧构件21，它们配置于支撑体2中的基底单元1侧的相反侧，并安装于基底单元1。此处，支撑体2具有用于将由发光装置3放射的光取出的窗孔2a。另外，盖20具有使由发光装置3放射的光透过的功能。

[0030] LED单元100具备两个装配螺钉23d，其分别插入至设置于支撑体2的螺钉插入孔2d，将支撑体2与基底单元1结合。进而，LED单元100具备与发光装置3的端子部3c分别电连接的供电用电线4。

[0031] 发光装置3具备具有多个LED芯片的发光部3a和安装发光部3a的安装基板3b。发光部3a具有多个LED芯片和覆盖这些LED芯片的密封部3d。作为LED芯片，例如可以使用蓝色LED芯片。进而，密封部3d可以为下述构成：在透光性密封材料中混合有黄色荧光体，该黄色荧光体被由蓝色LED芯片放射的蓝色光激发而放射黄色光。由此，利用发光装置
3能够得到白色光。

[0032] 安装基板3b例如使用金属基底印刷线路板形成。并且，安装基板3b的平面形状为长方形，长度方向的尺寸被设定成小于圆形的基底单元1的外形尺寸。此外，在安装基板3b形成有与发光部3a电连接的端子部3c。通过由焊锡构成的接合部，在各端子部3c电连接有电线4。此处，一根电线4被连接至与发光部3a的正侧连接的端子部3c(图1中的左侧的端子部3c)，另一根电线4被连接至与发光部3a的负侧连接的端子部3c(图1中的右侧的端子部3c)。

[0033] 基底单元1在表面侧形成有圆形的凹处1e，其用于收纳与发光装置3连接的各电线4的一部分。另外，在该凹处1e的内底面的中央设置有凸台部1f。并且，凸台部1f的前端面1fa与安装基板3b的另一面相对置。

[0034] 凸台部1f的平面形状形成为比发光装置3的安装基板3b更大的长方形。在LED单元100中，凸台部1f的中心位于基底单元1的中心，将凸台部1f的中心与发光装置3的中心对齐。即，LED单元100将发光装置3的光轴与沿基底单元1的厚度方向的中心线对齐。

[0035] 在基底单元1中的凹处1e的内底面，在凸台部1f的宽度方向的两侧，分别设置有一个圆柱状的凸起部1r。在各凸起部1r形成有嵌合装配螺钉23d的螺孔1d。

[0036] 在基底单元1的边缘部设置有插入安装螺钉的螺钉插入孔1b，该安装螺钉用于将LED单元100安装至未图示的照明器具。在基底单元1设置有两个螺钉插入孔1b，其在基底单元1的圆周方向隔开间距而设置。安装螺钉从基底单元1的表面侧被插入螺钉插入孔1b。

[0037] 在本实施方式中，从提高发光装置3与基底单元1之间的导热性的方面考虑，在安装基板3b与凸台部1f之间涂布有热界面材料(TIM)50。作为热界面材料，例如可以使用硅酮系油脂、聚α-烯烃系油脂。另外，作为热界面材料，从散热性的方面考虑，更优选使用高导热型。

[0038] 支撑体2具有上壁部2e，其用于在与凸台部1f之间夹持并保持发光装置3的安装基板3b。此外，支撑体2具有从上壁部2e的边缘起设置于基底单元1侧的周壁部2f。在支撑体2中，上壁部2e被形成为圆板状，在上壁部2e的中央形成有用于使发光装置3的发光部3a露出的窗孔2a。窗孔2a的内径设定为大于圆形的发光部3a的外径。

[0039] 在上壁部2e的边缘部，支撑体2在与各电线4对应的部位分别形成有孔2b。各孔2b是为了防止与发光装置3的各端子部3c连接的电线4干涉上壁部2e而设置的。另外，各孔2b按照与窗孔2a连通的方式形成。

[0040] 支撑体2设置了从上壁部2e中的与基底单元1的螺孔1d对应的部位向基底单元1侧突出的凸起部2g(参照图4(b))。并且，插入装配螺钉23d的螺钉插入孔2d按照贯通凸起部2g的方式形成。此外，各螺钉插入孔2d的开口形状为圆形。另外，关于螺钉插入孔
2d，与上壁部2e中的基底单元1侧相反的一侧的第1内径略大于装配螺钉23d的头部23da的外径。另外，关于螺钉插入孔2d，在基底单元1侧处的第2内径小于装配螺钉23d的头部
23da的外径。

[0041] 在本实施方式的LED单元100中，在支撑体2的凸起部2g的螺钉插入孔2d达到第2内径的部位，插入有基底单元1的凸起部1r的前端部。另外，对基底单元1来说，通过与一个凸起部1r(图1和图4(b)中的右侧的凸起部1r)形成为一体的凸缘1hc，支撑体2向基底单元1侧的压入量受到限制。

[0042] 另外，在基底单元1的边缘部设置有导出部1c，其用于将与发光装置3电连接的电线4导出至LED单元100的外部。导出部1c是形成于基底单元1的边缘部的切口部，能够改变将电线4导出至LED单元100的外部的方向。

[0043] 导出部1c在基底单元1的边缘部将基底单元1的表面、背面和侧面开放。但是，在基底单元1的边缘部，在基底单元1的表面侧配置有盖压紧构件21。因此，LED单元100能够使通过导出部1c将电线4导出至LED单元100的外部的方向在图2那样的沿基底单元1的背面1s的方向与图3那样的与背面1s交叉的方向之间变化。

[0044] 在基底单元1的凹处1e的内底面，设置有在导出部1c的附近将各电线4夹持于与凹处1e的内周面之间的凸缘1ha。这两个凸缘1ha通过设置于基底单元1的凹处1e的内底面的连结片1he而连结。因此，通过在基底单元1中保持与发光装置3电连接的各电线4，能够不追加其它部件而赋予电线4的张力停止功能。

[0045] 支撑体2从支撑体2的周壁部2f起设置了夹持部2c，从而在基底单元1的导出部1c附近将电线4夹持于与基底单元1之间。因此，能够用支撑体2的夹持部2c和基底单元1夹持与发光装置3电连接的各电线4。

[0046] 盖20由透光性材料形成。另外，盖20具有主体部20a，其在基底单元1侧被开口，在基底单元1的外周端的内侧覆盖发光装置3等。进而，盖20具有从主体部20a的开口边缘向外侧突出、用于将盖20安装至基底单元1的凸缘部20b。主体部20a具有形成为圆筒状的筒状部20aa和堵住筒状部20aa中远离基底单元1的一端侧并形成为圆形的光射出部20ab。并且，通过光射出部20ab，能够使来自发光装置3侧的光射出至外部。此外，主体部
20a按照筒状部20aa和光射出部20ab光滑地连续的方式形成。

[0047] 另外，在盖20中的支撑体2侧配置有环状的内盖40，其覆盖插入支撑体2的各螺钉插入孔2d中的装配螺钉23d和由支撑体2的各孔2b露出的各电线4。内盖40由非透光性材料形成，按照收纳于盖20的主体部20a的方式配置。

[0048] 盖20在凸缘部20b中的与基底单元1的对置面设置有圆环状的凸缘20e(参照图4)。另外，在基底单元1的表面侧，在与盖20的凸缘20e对应的部位形成有能够收纳凸缘
20e的圆环状的槽部1t。该槽部1t与导出部1c连通。LED单元100将圆环状的槽部1t的宽度尺寸设定为大于圆环状的凸缘20e的宽度尺寸。并且，被槽部1t的内面、盖20的凸缘部20b和凸缘20e所包围的空间被由气密密封用的密封材料形成的密封部所密封。因此，能够抑制水分或杂质等侵入LED单元100内。

[0049] 另外，内盖40具有圆形的开口窗40a。开口窗40a的开口面积在发光装置3的附近与发光部3a的面积大致相同。但是，在发光装置3的附近以外为下述形状：在发光装置3的光轴方向，随着远离发光装置3，开口面积逐渐增大。并且，内盖40中内径达到最小径的小径部40d与安装基板3b的上述一面接触。另外，内盖40设置了锥形部40e，其与小径部40d连续形成，在安装基板3b的厚度方向随着远离小径部40d，内径逐渐增大。另外，在内盖40的边缘部具有与支撑体2的边缘部接触的接触部40f。

[0050] 盖压紧构件21由非透光性材料形成，为了尽可能不妨碍由发光装置3放射并由盖20的主体部20a射出的光而形成为扁平的圆环状。另外，盖压紧构件21将盖20的凸缘部
20b夹持于与基底单元1之间。

[0051] 另外，在盖压紧构件21中的与基底单元1的对置面设置有向基底单元1侧突出的多个圆柱状的凸起部21c。此外，在盖20的凸缘部20b的外边缘部，在与盖压紧构件21的各凸起部21c对应的部位形成有插入各凸起部21c的半圆形的切口部20d。另外，在基底单元1的边缘部，在与盖压紧构件21的各凸起部21c对应的部位形成有使凸起部21c贯通的贯通孔1a。

[0052] 此处，在将盖20安装至基底单元1的情况下，首先，将盖压紧构件21的各凸起部21c插入基底单元1的各贯通孔1a。并且，通过从基底单元1的背面1s侧照射激光等来使各凸起部21c的前端部发生塑性变形，使前端部比贯通孔1a宽。由此，盖压紧构件21被固定于基底单元1，因而盖20被安装至基底单元1。总之，凸起部21c最终成为蘑菇状的形状。

[0053] 如图3(b)所示，在基底单元1的背面1s侧，在与各贯通孔1a对应的部位形成有收纳蘑菇状的凸起部21c的头部21ca的收纳部1j。并且，收纳部1j与贯通孔1a连通地形成。各收纳部1j的深度尺寸按照凸起部21c的头部21ca不从基底单元1的背面1s突出的方式来设定。

[0054] 在盖压紧构件21的外边缘部，在与基底单元1的各螺钉插入孔1b对应的部位形成有插入未图示的安装螺钉的切口部21b。另外，在盖20的凸缘部20b的外边缘部，在与螺钉插入孔1b和切口部21b对应的部位形成有插入安装螺钉的切口部20c。此外，盖压紧构件21的切口部21b和盖20的切口部20c均被形成为半圆形。因此，LED单元100能够将基底单元1从盖20侧安装至照明器具。

[0055] LED单元100中，电线4的一端与发光装置3的端子部3c连接，另一端与连接器4a连接。该连接器4a能够以装卸自如的方式连接至电源。

[0056] <基底单元的构成>

[0057] 如图4所示，在第一实施方式的LED单元100中使用的基底单元1具备由导热性树脂构成的单元主体10和配置于单元主体10的内部的金属构件11。

[0058] 如上所述，单元主体10在表面侧形成有圆形的凹处1e，在凹处1e的底面的中央形成有凸台部1f。并且，在凸台部1f的前端面1fa配置有发光装置3的安装基板3b。另外，单元主体10形成有用于在背面1s插入金属构件11的凹部10a。凹部10a沿着金属构件11的形状形成为近似长方体形。

[0059] 如图4所示，金属构件11形成为近似长方体形。即，如图1和图4所示，固定发光装置3的凸台部1f形成为近似长方体形。因此，从提高来自发光装置3的散热性的方面考虑，金属构件11成为顺着凸台部1f的形状的近似长方体形。

[0060] 单元主体10由导热性树脂形成。因此，即便不像现有技术那样使用具备电绝缘性的导热性片，也能够在发光装置3与金属构件11之间确保电绝缘性。作为能够用于单元主体10的导热性树脂，优选使用导热系数为1.5W/m·K以上的树脂。在该情况下，能够提高从发光装置3向金属构件11的散热性，能够提高发光装置的发光效率。此外，对导热性树脂的导热系数的上限没有特别限定，例如可以为10W/m·K。导热系数高的树脂虽然在散热性方面没有问题，但树脂的流动性不充分，成型性有可能变差。因此，构成单元主体10的导热性树脂的导热系数优选为1.5～10W/m·K。

[0061] 此外，作为导热性树脂，优选使用后述的树脂。这种树脂的导热系数为1.5W/m·K以上，因而能够高效地进行从发光装置3向金属构件11的散热。

[0062] 作为构成金属构件11的金属，只要能够充分发散发光装置3中产生的热，就可以使用任意的金属。但是，从进一步提高散热性的方面考虑，构成金属构件11的金属优选导热系数为50W/m·K以上。在该情况下，能够提高基底单元1的散热性，能够提高发光装置的发光效率。此外，对构成金属构件11的金属的导热系数的上限没有特别限定，例如可以为400W/m·K。导热系数高的金属虽然在散热性方面没有问题，但作为物质难以得到且价格多较高，有时加工性也不优异。因此，构成金属构件11的金属的导热系数优选为50～400W/m·K。此外，从进一步提高散热性的方面考虑，构成金属构件11的金属的导热系数更优选为100～400W/m·K。

[0063] 作为导热系数为50W/m·K以上的金属，可以举出铝、铜、铁、铬、镍、锰、不锈钢等。这些金属可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。另外，也可以使用这些金属与其它金属的合金。此外，为了抑制磨耗、提高与导热性树脂的密合性，由这些金属构成的金属构件11可以进行表面处理。即，作为金属构件11，可以使用进行铝阳极化处理而被阳极氧化皮膜覆盖的金属构件。另外，作为金属构件11，也可以使用通过用金属偶联剂进行处理而被金属氧化皮膜覆盖的金属构件。

[0064] 如上所述，金属构件11被插入单元主体10的凹部10a的内部。因此，除了金属构件11的背面11a以外，被导热性树脂被覆。并且，金属构件11的除了背面11a以外的表面和侧面与单元主体10的凹部10a的内面接触。因此，在发光装置3的安装基板3b与金属构件11之间夹有树脂层10b。通过夹着这种树脂层10b，能够确保发光装置3与金属构件11之间的电绝缘性。

[0065] 关于相对于基底单元1和发光装置3的层叠方向的树脂层10b的厚度T1，只要可确保电绝缘性就没有特别限定，优选为0.3mm～1mm。通过为该范围，能够在确保对于发光装置的电绝缘性的同时抑制导热系数的降低。此外，在本实施方式的基底单元1中，树脂层10b的厚度T1为0.5mm。

[0066] 另外，相对于基底单元1和发光装置3的层叠方向的金属构件11的厚度T2没有特别限定。但是，从金属构件11的强度、散热性和形状加工的容易性的方面考虑，金属构件11的厚度T2优选为1mm～6mm。

[0067] 在本实施方式的基底单元1中，金属构件11的背面11a优选从基底单元1的背面1s露出。在该情况下，发光装置3中产生的热通过单元主体10的树脂层10b和金属构件
11而传导至背面11a。并且，能够散热至与背面11a接触的未图示的照明器具。因此，能够进一步抑制发光装置3的发光效率的降低。

[0068] 此外，单元主体10的背面10s和金属构件11的背面11a优选位于同一平面上。另外，金属构件11的背面11a还优选与单元主体10的背面10s相比向与发光装置3相反的一侧突出。由此，安装LED单元100的照明器具与金属构件11的背面11a容易接触，能够提高散热性。

[0069] 在本实施方式的基底单元1中，基底单元1的表面与背面1s之间的绝缘击穿电压优选为5kV/mm以上。通过使绝缘击穿电压为5kV/mm以上，能够防止发光装置3与金属构件11之间的短路，能够防止发光装置3的运转失误及异常发热。此外，对基底单元1的绝缘击穿电压的上限没有特别限定，例如可以为40kV/mm以下。基底单元1的绝缘击穿电压可以根据日本工业标准JIS C2110-1(固体电绝缘材料-绝缘击穿的强度的试验方法-第1部：基于工频交流电压施加的试验)进行测定。

[0070] 另外，在基底单元1和发光装置3的层叠方向，金属构件11的面积优选大于发光装置3的安装基板3b的面积。由此，来自发光装置3的热容易传导至金属构件11，能够进一步抑制发光效率的降低。

[0071] <导热性树脂>

[0072] 如上所述，构成本实施方式的基底单元1的单元主体10由导热性树脂形成。作为导热性树脂，优选使用不仅导热性和电绝缘性优异而且成型性也优异的树脂。作为这样的导热性树脂，可以举出具有结晶性或液晶性的树脂和在热固化性树脂或热塑性树脂中填充了高导热性的无机填料的复合树脂。这些导热性树脂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

[0073] 作为热固化性树脂，可以举出环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂等。另外，作为热固化性树脂，可以举出马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、醇酸树脂、加成固化型聚酰亚胺树脂、硅树脂、热固化性弹性体(硅橡胶、聚氨酯橡胶、含氟橡胶)等。热固化性树脂可以单独使用其中一种，也可以组合使用两种以上。其中，环氧树脂因粘接性、耐热性、电绝缘性和机械特性优异而优选。

[0074] 在使用环氧树脂作为热固化性树脂的情况下，可以使用公知的物质。例如，可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯型环氧树脂、萘二酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂。另外，也可以使用甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂、杂环式环氧树脂(异氰脲酸三缩水甘油酯、二缩水甘油基乙内酰脲等)。此外，可以使用将这些环氧树脂用各种材料改性而成的改性环氧树脂等。另外，也可以使用这些环氧树脂的溴化物、氯化物等卤化物。环氧树脂可以单独使用这些中的一种，也可以组合使用两种以上。

[0075] 作为用于将环氧树脂固化的固化剂，只要是具有能够与环氧基反应的活性基团的化合物，就可以使用任意的化合物。可以适宜使用公知的环氧固化剂，具有氨基、酸酐基、羟基苯基的化合物特别合适。例如，可以举出二氰二胺及其衍生物、有机酰肼、胺酰亚胺、脂肪族胺、芳香族胺、叔胺、多胺的盐、微胶囊型固化剂、咪唑型固化剂、酸酐、酚醛清漆等。固化剂可以单独使用这些中的一种，也可以组合使用两种以上。

[0076] 另外，可以与上述固化剂合用而使用各种固化促进剂。例如，在使用环氧树脂作为热固化性树脂的情况下，作为固化促进剂，可以举出叔胺系固化促进剂、脲衍生物系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、二氮杂双环十一烯(DBU)系固化促进剂。另外，可以举出有机磷系固化促进剂(例如膦系固化促进剂等)、鎓盐系固化促进剂(例如鏻盐系固化促进剂、锍盐系固化促进剂、铵盐系固化促进剂等)。此外，也可以举出金属螯合物系固化促进剂、酸和金属盐系固化促进剂等。

[0077] 热塑性树脂通常在主链具有选自碳-碳键、酰胺键、酰亚胺键、酯键、醚键中的至少一种键。另外，热塑性树脂也可以在主链具有选自碳酸酯键、氨基甲酸酯键、脲键、硫醚键、砜键、咪唑键、羰基键中的至少一种键。

[0078] 作为热塑性树脂，例如可以举出聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、热塑性弹性体系(苯乙烯系、烯烃系、聚氯乙烯(PVC)系、聚氨酯系、酯系、酰胺系)树脂、丙烯酸系树脂、聚酯系树脂等。另外，可以举出工程塑料、聚乙烯、聚丙烯、尼龙树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、乙烯-丙烯酸酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂。此外，也可以举出聚苯硫醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯弹性体树脂、聚酰胺弹性体树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。热塑性树脂可以单独使用这些中的一种，也可以组合使用两种以上。

[0079] 作为兼具散热性和电绝缘性并构成无机填料的无机化合物，例如可以举出硼化物、碳化物、氮化物、氧化物、硅化物、氢氧化物、碳酸盐等。具体而言，例如可以举出氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。另外，也可以举出二氧化硅(SiO2)、碳酸镁(MgCO3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)、粘土、滑石、云母、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等。从导热性的方面考虑，优选MgO、Al2O3、BN和AlN。

[0080] 对于无机填料来说，为了提高与树脂的相容性，可以进行偶联处理等表面处理或添加分散剂等，提高在树脂中的分散性。

[0081] 表面处理中可以使用脂肪酸、脂肪酸酯、高级醇、硬化油等有机系表面处理剂。另外，表面处理中也可以使用硅油、硅烷偶联剂、烷氧基硅烷化合物、硅烷化试剂等无机系表面处理剂。通过使用这些表面处理剂，有时耐水性提高，进而有时在树脂中的分散性提高。作为处理方法，没有特别限定，包括干式法、湿式法、整体掺混法等。

[0082] 只要为不阻碍本实施方式的效果的程度，则导热性树脂中也可以包含着色剂、阻燃剂、阻燃助剂、纤维强化材料、用于制造上的粘度调整的减粘剂、用于调色剂(着色剂)的分散性提高的分散调整剂、脱模剂等。它们可以使用公知的物质，例如可以举出下述树脂。

[0083] 作为着色剂，例如可以使用二氧化钛等无机系颜料、有机系颜料等或者将它们作为主要成分的调色剂。它们可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

[0084] 作为阻燃剂，可以举出有机系阻燃剂、无机系阻燃剂、反应系阻燃剂等。它们可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。此外，在树脂中含有阻燃剂的情况下，优选合用阻燃助剂。作为该阻燃助剂，可以举出三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、酒石酸锑等锑化合物、硼酸锌、偏硼酸钡等。另外，也可以举出水合氧化铝、氧化锆、聚磷酸铵、氧化锡、氧化铁等。它们可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

[0085] 作为在导热性树脂的制造中使用的混炼机械装置，可以使用现有公知的装置。具体而言，可以举出辊磨机、行星式混合机、捏合机、挤出机、班伯里混合机、带搅拌叶片的混合容器、卧式混合槽等。

[0086] 另外，单元主体10也可以使用含有高导热性填料的导热性树脂。此外，作为高导热性填料，优选使用导热系数高、电绝缘性的无机填料。另外，单元主体10中，优选使用添加如下无机填料而大幅提高了导热性的导热性树脂60。

[0087] 如图5所示，导热性树脂60包含导热性填料62和粘结剂树脂63而成。此外，导热性填料62含有莫氏硬度为5以上的硬质填料64和莫氏硬度为3以下的软质填料65。

[0088] 导热性树脂60中，在粘结剂树脂63中分散导热性填料62，提高导热性。并且，导热性树脂60中，作为导热性填料62，组合使用了硬质填料64和软质填料65。通过使用这种莫氏硬度不同的两种填料，可提高填料彼此的接触率，可增加填料所产生的导热路径。即，如图5(a)和图5(b)所示，在成型导热性树脂60时，软质填料65被硬质填料64所挤压，在硬质填料64与软质填料65的接触部分66会发生软质填料65的变形。由此，硬质填料64与软质填料65之间的接触成为面接触，导热路径的宽度增大。因此，对导热性树脂60来说，即便是相同的填料量，与单独使用硬质填料64的情况相比，组合使用软质填料65时能够高效地提高导热性。

[0089] 更具体而言，在将导热性树脂60成型而将形状固定化时，在粘结剂树脂63的内部，软质填料65被硬质填料64所挤压，软质填料65的表面沿着硬质填料64的表面形状而弯曲。其结果是，如图5(b)所示，硬质填料64与软质填料65发生面接触，因而导热路径增加。此处，“面接触”是指按照两个物体所接触的部分成为面的方式接触。例如，是指按照硬2 2 2 2
质填料64与软质填料65的接触面积达到0.01μm～25μm 、优选0.05μm～10μm 、更
2 2
优选0.1μm～5μm 的方式使硬质填料64与软质填料65接触。

[0090] 在导热性树脂60中，软质填料65的形状为具有薄壁形状的板状，优选为所谓的鳞片状、薄片状、箔状等。通过使用这种形状的物质作为软质填料65，如图5(b)所示，在接触部分66，软质填料65容易沿着硬质填料64的表面形状而弯曲。因此，软质填料65与硬质填料64的接触面积进一步增大，能够进一步提高导热性树脂60的导热系数。

[0091] 在导热性树脂60中，在软质填料65为具有薄壁形状的板状时，软质填料65的厚度与其主表面的最大径的比例(长宽比)优选为1～40。另外，软质填料65的长宽比更优选为3～30、进一步优选为5～20。通过为这种范围，软质填料65容易因被硬质填料64挤压而弯曲，能够增大硬质填料64与软质填料65的接触面积。

[0092] 此处，作为构成硬质填料64的材料，只要莫氏硬度为5以上则可以使用任意的材料。作为硬质填料64，例如可以举出选自氧化铝、氧化镁、熔融二氧化硅、晶体二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅和氧化锌中的至少一种。

[0093] 另外，作为构成软质填料65的材料，只要莫氏硬度为3以下则可以使用任意的材料。作为软质填料65，例如可以举出选自硅藻土、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸镁、碳酸钙、滑石、高岭土、粘土和云母中的至少一种。其中，作为软质填料65的材料，优选使用氮化硼。此处，莫氏硬度表示对刮擦的易受伤程度，在导热性树脂60的情况下采用10阶段的莫氏硬度。

[0094] 对硬质填料64的形状没有特别限定，优选为球状或多面体状。另外，对硬质填料64和软质填料65的粒径(中位粒径：d50)没有特别限定，优选为5μm～200μm。此外，中位粒径例如可以使用激光衍射式粒度分布测定装置来测定。

[0095] 作为粘结剂树脂63，没有特别限制，可以使用热固化性树脂、热塑性树脂中的任一种，也可以将这些树脂组合使用。从能够以更高密度填充硬质填料64和软质填料65、导热性的提高效果高的方面考虑，优选热固化性树脂。作为热固化性树脂，可以使用公知的物质。但是，特别是从成型性或机械强度优异的方面考虑，可以使用选自不饱和聚酯树脂、环氧系丙烯酸酯树脂和环氧树脂中的至少一种。

[0096] 导热性树脂60优选在粘结剂树脂63中含有40体积％以上且小于95体积％的导热性填料62(硬质填料64、软质填料65)。导热性填料62的含量为40体积％以上的情况下，能够大幅提高导热性树脂60的导热系数。另外，在导热性填料62的含量小于95体积％的情况下，能够抑制将导热性树脂60成型时粘度过度地上升，能够防止成型性的恶化。

[0097] 此外，导热性树脂60中的导热性填料62的含有率可以如下求出。首先，将使导热性树脂固化而得到的成型体切割成规定形状的试验片，通过阿基米德法计算出体积。之后，使用马弗炉以625℃对该成型体进行烧成，计测残留的灰分的重量。灰分为导热性填料，因而由利用后述方法计算出的填料的重量比和各填料的密度计算出在导热性树脂中包含的3
填料的总体积率。此外，在总体积率的计算中，各填料的密度设定为氧化镁3.6g/cm、氧化
3 3 3
铝4.0g/cm、氢氧化铝2.4g/cm、氮化硼2.2g/cm。

[0098] 另外，如下述式(1)所示，导热性树脂60中包含的硬质填料64与软质填料65的体积比例优选为95：5～50：50的范围内。

[0099] 硬质填料/软质填料＝95/5～50/50 (1)

[0100] 硬质填料64与软质填料65的体积比例在上述范围时，可充分发生由硬质填料64导致的软质填料65的变形，因而导热性树脂60能够得到高导热系数。

[0101] 此外，导热性树脂60中的硬质填料64与软质填料65的体积比例可以如下求出。首先，使用X射线光电子分光分析装置，对固化后的导热性树脂(成型体)的1mm见方的分析区域照射X射线，并进行分析。关于深度方向的分析，通过基于氩离子照射的溅射而对试样表面进行切削，然后进行深部的分析，计算出特定深度的成型体中包含的来自无机填料的元素浓度(原子％)。由通过X射线光电子分光分析计算出的来自硬质填料64、软质填料
65的元素浓度比和各无机填料的密度，计算出导热性树脂中的硬质填料和软质填料的重量比及体积比。此外，在体积比例的计算中，使用上述各填料的密度。

[0102] 接着，对这种导热性树脂60的制造方法，就使用了热固化性树脂作为粘结剂树脂63的情况进行说明。首先，以规定比例配合用于制作导热性树脂所需的各原料即填料和热固化性树脂。并且，将它们用混合器或掺混机等混合，用捏合机或辊等进行混炼，从而得到未固化状态的热固化性树脂组合物(混合料)。对于该混合料，仅将所需要的量注入模具中，之后进行加热加压，从而可以得到本实施方式的基底单元1的单元主体10。此外，成型温度、成型压力等可以根据作为目标的成型品的形状等适宜选择。

[0103] 对于导热性树脂60而言，在粘结剂树脂63中，硬的硬质填料64和软的软质填料65发生面接触，形成导热路径。因此，与树脂中包含硬质填料或软质填料单体的情况相比，导热性树脂60的导热性良好。另外，由于包含软质填料，因而树脂的流动性提高，成型性良好。此外，树脂的流动性提高，因而成型时的模具磨耗降低，能够抑制模具更换的频率。因此，即使不增加导热性填料的含量，也能够实现高导热，成型性良好。

[0104] 图6示出使用了环氧系丙烯酸酯树脂作为粘结剂树脂63、使用了氧化镁作为硬质填料64、使用了氮化硼作为软质填料65的导热性树脂的扫描型电子显微镜照片。此外，氧化镁的莫氏硬度为6，氮化硼的莫氏硬度为2。如图6所示，软质填料65被硬质填料64所挤压而弯曲，硬质填料64与软质填料65的接触面积提高。其结果是，导热路径增大，能够得到高导热系数的导热性树脂。

[0105] 这样，构成单元主体10的导热性树脂优选包含导热性填料和粘结剂树脂而成。并且，导热性填料优选包含莫氏硬度为5以上的硬质填料和莫氏硬度为3以下的鱗片状、薄片状、箔状或板状的软质填料。此外，硬质填料优选为选自氧化铝、氧化镁、熔融二氧化硅、晶体二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅和氧化锌中的至少一种，软质填料优选为氮化硼。

[0106] 另外，硬质填料进一步优选为氧化镁。并且，粘结剂树脂优选包含不饱和聚酯树脂和环氧系丙烯酸酯树脂中的任一者或两者。

[0107] 此外，硬质填料与软质填料的总含量相对于全部导热性树脂优选为50体积％以上且小于95体积％。另外，导热性树脂中的硬质填料与软质填料的体积比例优选在下述式(1)的范围内。

[0108] 硬质填料/软质填料＝95/5～50/50 (1)

[0109] 并且，在将导热性树脂成型而得到的成型体(单元主体)中，优选导热性树脂的结构中软质填料弯曲，软质填料与硬质填料发生面接触。

[0110] <基底单元的制作方法>

[0111] 对基底单元1的制作方法没有特别限定，可以通过导热性树脂的常规性的成型方法例如压缩成型、传递模塑成型、注塑成型等来制作。具体而言，预先将金属构件11固定至模具中，然后将导热性树脂填充至模具中，使导热性树脂与金属构件11一起固化，从而可以得到基底单元1。

[0112] <基底单元的作用>

[0113] 在本实施方式的LED单元100中，基底单元1由金属构件11被导热性树脂覆盖的成型体所构成。即，本实施方式中使用的基底单元1是由导热性树脂和金属构件构成的树脂/金属复合散热器。因此，能够使发光装置3中产生的热高效地从基底单元1通过而散热至安装LED单元100的照明器具。另外，金属构件11被导热性树脂所被覆，在发光装置3与金属构件11之间夹有导热性树脂。因此，即便不像以往那样设置电绝缘性片，也能够确保它们之间的电绝缘性。

[0114] 此外，基底单元1的单元主体10由导热性树脂形成。因此，与现有的金属制的基底单元不同，成型性大幅提高，能够容易地形成复杂的形状。

[0115] 另外，本实施方式的LED单元100中，金属构件11从基底单元1的背面1s露出。因此，发光装置3中产生的热容易传导至与背面11a接触的照明器具。因此，能够进一步降低发光装置3的发光效率的降低。

[0116] 在LED单元100中，金属构件11的导热系数优选为50～400W/m·K。通过使用这样的金属构件，能够提高基底单元1的散热性，能够提高发光装置的发光效率。

[0117] 实施例

[0118] 下面，通过实施例对本实施方式进行更详细的说明，但本实施方式不限于实施例。

[0119] <基底单元的制作>

[0120] 如下制备作为基底单元中的单元主体的原料的混合料。此外，在制作混合料时，使用了下述的热固化性树脂、热塑性树脂、稀释剂、阻聚剂、粘度调整剂、固化催化剂、脱模剂、无机填料、阻燃剂和玻璃纤维。将该混合料中的上述材料的配合量示于表1。

[0121] (热固化性树脂)

[0122] 环氧系丙烯酸酯树脂(日本U-pica株式会社制造“NEOPOL(注册商标)8250H”)[0123] 不饱和聚酯树脂(昭和高分子株式会社制造“M-640LS”)

[0124] (热塑性树脂)

[0125] 聚苯乙烯树脂(日油株式会社制造“MODIPER(注册商标)SV10B”)

[0126] (稀释剂)

[0127] 苯乙烯

[0128] (阻聚剂)

[0129] 对苯醌

[0130] (粘度调整剂)

[0131] 毕克化学日本株式会社制造“BYK-W9010”

[0132] (固化催化剂)

[0133] 过氧化异丙基碳酸叔戊酯

[0134] (脱模剂)

[0135] 硬脂酸锌、硬脂酸

[0136] (无机填料)

[0137] 氧化镁(中位粒径：50μm、球状、比表面积：0.4m2/g)

[0138] 氧化镁(中位粒径：5μm、球状、比表面积2.2m2/g)

[0139] 氮化硼(中位粒径：8.5μm、板状、比表面积4.0m2/g)

[0140] 此外，上述氧化镁是通过重烧烧成法制造的。

[0141] (阻燃剂)

[0142] 溴化环氧树脂、三氧化二锑(Sb2O3)

[0143] (玻璃纤维)

[0144] BMC成型材料强化材料用短切原丝(日东纺绩株式会社制造“CS3E-227”)[0145] 表1

[0146]

[0147] 首先，以表1的配合量将上述的热固化性树脂、热塑性树脂、稀释剂、阻聚剂、粘度调整剂、固化催化剂、脱模剂混合。接着，利用加压捏合机(株式会社TOSHIN制造“TD3-10MDX”)，在开放加压盖的状态下搅拌这些混合物，由此制作树脂溶液。此外，热固化性树脂预先溶解于稀释剂中，以溶液状态进行混合。

[0148] 接着，向所得到的树脂溶液中投入表1的配合量的无机填料和阻燃剂，以50～60℃混炼20分钟。此外，投入表1的配合量的玻璃纤维，以20℃混炼5分钟。由此，制作出作为单元主体的原料的混合料。

[0149] 使用所得到的混合料，如下制作了本实施例的基底单元。首先，使用低压密封用传递模塑成型机(株式会社神藤金属工业所制造“ETA-30D”)作为成型装置，将厚度为6mm的金属构件11固定至模具。接着，将模具加热至165℃，将混合料填充至模具。由此，混合料中的热固化性树脂因加热而熔融、软化，变形为规定形状，接着进行固化，从而制作出金属构件配置于导热性树脂的内部的基底单元。此外，本实施例的基底单元中的树脂层10b的厚度为0.6mm。

[0150] <基底单元的评价>

[0151] 根据JIS C2110-1，利用下述方法测定了如上制作的基底单元中的表面与背面之间的绝缘击穿电压。

[0152] 试验机使用了绝缘击穿试验装置(YAMAYO试验器有限会社制造“YST-243-100RHO”)。并且，将φ12.5mm的球状电极固定于基底单元的树脂层10b中的前端面1fa，将φ25mm的圆柱状电极固定于金属构件11的背面11a。此外，将固定了球状电极和圆柱状电极的基底单元配置于23℃的硅油中。

[0153] 并且，在基底单元的凸台部1f的前端面1fa上测定五处的绝缘击穿电压，将其平均值作为基底单元的绝缘击穿电压。其结果是，可知本实施例的基底单元的绝缘击穿电压为15.1kV/mm，显示出充分的绝缘性。

[0154] [第二实施方式]

[0155] 接着，基于附图对本发明的第二实施方式的LED单元进行详细说明。此外，对与第一实施方式相同的构成附上相同符号，省略重复说明。

[0156] 与第一实施方式同样地，第二实施方式的LED单元100A具备圆盘状的基底单元1A和配置于基底单元1A的表面侧的发光装置3。此外，如图7所示，LED单元100A还具备支撑体2、盖20、盖压紧构件21和内盖40。

[0157] 如上所述，在第一实施方式的基底单元1中，固定发光装置3的凸台部1f形成为近似长方体形，因而金属构件11也形成为顺着凸台部1f的形状的近似长方体形。但是，金属构件不限于该形状，只要能够确保基底单元的导热性则也可以为任意形状。

[0158] 如图7所示，本实施方式的金属构件11A在第一实施方式的金属构件11的背面11a中的周围的至少一部分设置有平板状的凸缘部12，以扩大背面11a的面积。此外，在单元主体10A，除了凹部10a外，还沿着凸缘部12的形状形成有凹部10c。这样，通过使金属构件11A具有凸缘部12，凸缘部12的背面12a与安装LED单元100的照明器具接触，因而该照明器具与金属构件11A的接触面积进一步扩大。其结果是，能够更高效地进行从发光装置3向照明器具的散热。此外，从进一步提高散热性的方面考虑，凸缘部12优选设置于第一实施方式的金属构件11的背面11a中的整个周围。

[0159] [第三实施方式]

[0160] 接着，基于附图对本发明的第三实施方式的LED单元进行详细说明。此外，对与第一实施方式相同的构成附上相同符号，省略重复说明。

[0161] 与第一和第二实施方式同样地，第三实施方式的LED单元100B具备圆盘状的基底单元1B和配置于基底单元1B的表面侧的发光装置3。此外，如图8所示，LED单元100B还具备支撑体2、盖20、盖压紧构件21和内盖40。

[0162] 与第一实施方式同样地，基底单元1B在表面侧形成有圆形的凹处1e，进而在凹处1e的内底面的中央设置有凸台部1f。并且，在基底单元的凸台部1f的前端面1fa配置有发光装置3的安装基板3b。此外，在基底单元的凸台部1f的内部设置有金属构件11，金属构件11的背面11a从基底单元的背面1s露出。

[0163] 在第一实施方式中，从提高发光装置3与基底单元1之间的导热性的方面考虑，在安装基板3b与凸台部1f之间涂布有热界面材料(TIM)50。但是，若能够不使用TIM50而使安装基板3b和凸台部1f直接接触，则能够进一步提高从发光装置3向基底单元1的导热性。但是，在使安装基板3b和凸台部1f直接接触的情况下，安装基板3b和凸台部1f的硬度高时它们不发生变形，在凸台部1f的前端面1fa与安装基板3b的另一面之间有可能产生空气层。并且，在它们之间存在空气层的情况下，从安装基板3b向凸台部1f的导热被抑制，从发光部3a的散热有可能变得不充分。

[0164] 因此，在本实施方式的LED单元100B中，如图8所示，在发光装置3的安装基板3b与金属构件11之间夹有由导热性树脂构成并且还具有柔软性的低硬度树脂层10d。并且，使发光装置3的安装基板3b直接接触由低硬度树脂层10d构成的凸台部1f的前端面
1fa。由此，即使在使凸台部1f和安装基板3b直接接触的情况下，由于挤压安装基板3b时低硬度树脂层10d发生变形，因而在前端面1fa与安装基板3b之间难以形成空气层。其结果是，前端面1fa与安装基板3b之间的接触面积增加，因而即便不使用TIM也能够得到高导热性。

[0165] 在本实施方式的基底单元1B的单元主体10B中，夹在发光装置3与金属构件11之间的导热性树脂的邵氏A硬度优选为10以上且小于70，更优选为15以上且小于50。通过使邵氏A硬度在该范围内，能够使该由导热性树脂构成的低硬度树脂层10d具有柔软性，能够抑制空气层的夹入。此外，邵氏A硬度可以根据JIS K6253-1(硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度的求法-第1部：通用规则)来测定。

[0166] 作为构成低硬度树脂层10d的导热性树脂，可以举出具有结晶性或液晶性的树脂和在热塑性树脂或热固化性树脂中填充了高导热性的无机填料的复合树脂。其中，作为导热性树脂，优选使用含有高导热性填料的导热性树脂，特别优选使用与图5所示的导热性树脂同样的树脂。但是，从确保柔软性的方面考虑，作为粘结剂树脂63，优选使用常规性的硅橡胶、苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体。另外，作为粘结剂树脂63，还优选使用聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、丙烯酸系弹性体、聚酯系弹性体。这些树脂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

[0167] 这样，本实施方式中，在基底单元1B中，覆盖金属构件11的导热性树脂中的至少夹在发光装置3与金属构件11之间的导热性树脂具有柔软性，该导热性树脂的邵氏A硬度为10以上且小于70。因此，即使使发光装置3和基底单元1B直接接触，也能够抑制空气层的产生，能够进一步提高从发光装置3向金属构件11的导热性。此外，在LED单元的制造工序中，不需要TIM的涂布工序，因而还能够实现制造工艺的简化。

[0168] [第四实施方式]

[0169] 接着，基于附图对本发明的第四实施方式的LED单元进行详细说明。此外，对与第一至第三实施方式相同的构成附上相同符号，省略重复说明。

[0170]

[0171] 与第一实施方式同样地，本实施方式的LED单元100C具备发光装置3，该发光装置3具有安装基板3b和设置于安装基板3b上并具有LED芯片的发光部3a。此外，LED单元
100C具备配置发光装置3并发散来自发光装置3的热的散热体70。散热体70具备作为发散来自发光装置3的热的散热主体部的基底单元1C和安装于基底单元1C并确保发光装置
3与基底单元1C的电绝缘的绝缘散热成型体80。在本实施方式中，发光装置3隔着绝缘散热成型体80配置于基底单元1C的表面。

[0172] 如图9所示，本实施方式的LED单元100C具备圆盘状的基底单元1C和隔着绝缘散热成型体80配置于基底单元1C的表面侧的发光装置3。在发光装置3中，在安装基板3b的一面侧设置有使用了LED芯片的发光部3a和用于向发光部3a供电的端子部3c。并且，安装基板3b的另一面被配置成隔着绝缘散热成型体80与基底单元1C相对置。

[0173] 另外，LED单元100C具备支撑体2A，其配置于发光装置3中的与基底单元1C侧(散热体70侧)相反的一侧，在与基底单元1C(散热体70)之间保持安装基板3b。此外，LED单元100C具备盖20和盖压紧构件21，它们配置于支撑体2A中的与基底单元1C侧相反的一侧，并被安装至基底单元1C。

[0174] 与第一实施方式同样地，基底单元1C在凹处1e的内底面的中央设置有凸台部1f。并且，安装基板3b的另一面隔着绝缘散热成型体80与凸台部1f的前端面1fa相对置。

[0175] 此外，从提高发光装置3与绝缘散热成型体80之间的导热性的方面考虑，在安装基板3b与绝缘散热成型体80之间可以与第一实施方式同样地涂布有热界面材料(TIM)。

[0176] 支撑体2A与第一实施方式同样地具有上壁部2e。并且，在上壁部2e设置有在与绝缘散热成型体80之间夹持保持发光装置3的安装基板3b的压板部2h。此外，压板部2h从上壁部2e向安装基板3b侧设置。进而，支撑体2A具有从上壁部2e的边缘设置于基底单元1C侧的周壁部2f。

[0177] <散热体的构成>

[0178] 如图10所示，本实施方式的LED单元100C中使用的散热体70具备基底单元1C和由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80。

[0179] 如上所述，基底单元1C在表面侧形成有圆形的凹处1e，在凹处1e的底面的中央形成有凸台部1f。并且，在凸台部1f的前端面1fa上形成有配置发光装置3的安装基板3b的绝缘散热成型体80。如图9所示，基底单元1C的凸台部1f形成为近似长方体形。

[0180] 绝缘散热成型体80由导热性树脂形成。因此，即便不像现有技术那样使用具备电绝缘性的导热性片，也能够在发光装置3与基底单元1C之间确保电绝缘性。作为能够用于绝缘散热成型体80的导热性树脂，优选使用导热系数为1.5W/m·K以上的树脂。在该情况下，能够提高从发光装置3向基底单元1C的散热性，能够提高发光装置的发光效率。此外，对导热性树脂的导热系数的上限没有特别限定，例如可以为10W/m·K。如上所述，导热系数高的树脂虽然在散热性方面没有问题，但树脂的流动性不充分，成型性有可能变差。因此，构成绝缘散热成型体80的导热性树脂的导热系数优选为1.5～10W/m·K。此外，作为导热性树脂，优选使用第一实施方式中说明的树脂。

[0181] 进而，在本实施方式中，在绝缘散热成型体80形成凹部80c，将发光装置3配置于该凹部80c。

[0182] 如图9和图10所示，绝缘散热成型体80具备底壁部80a，其背面(一个面)80e安装于基底单元1C，表面(另一个面)80f安装有发光装置3的安装基板3b。进而，绝缘散热成型体80具备设置于底壁部80a的周围的侧壁部80b。即，在绝缘散热成型体80设置有由底壁部80a和侧壁部80b形成的凹部80c。

[0183] 底壁部80a形成为平面形状为长方形的近似矩形板状，按照比凸台部1f的前端面1fa略小的方式形成。并且，该底壁部80a的背面(一个面)80e安装于基底单元1C中的凸台部1f的前端面1fa上。此外，也可以按照底壁部80a和凸台部1f的前端面1fa为大致相同的大小的方式来形成底壁部80a和凸台部1f。另外，还可以按照底壁部80a比凸台部
1f的前端面1fa略大的方式来形成底壁部80a和凸台部1f。

[0184] 并且，侧壁部80b按照从底壁部80a的边缘向上方立起的方式形成。即，侧壁部80b按照从底壁部80a的边缘向与基底单元1C侧相反的一侧立起的方式形成。在本实施方式中，侧壁部80b形成在底壁部80a的边缘部的整个周围。

[0185] 这样，在本实施方式中，绝缘散热成型体80形成为具有上方形成有开口80g的凹部80c的方管状。并且，通过从开口80g将安装基板3b插入凹部80c内，使安装基板3b的背面与凹部80c的长方形的底面80h进行面接触，从而使安装基板3b配置于凹部80c。此外，侧壁部80b不需要形成于底壁部80a的边缘部的整个周围。

[0186] 此外，在本实施方式中，凹部80c的长方形的底面80h和安装基板3b的背面在俯视时为大致相同的大小。这样，通过使长方形的底面80h和长方形的安装基板3b在俯视时为大致相同的大小，从而安装基板3b被侧壁部80b定位。

[0187] 在本实施方式中，如图10所示，使凹部80c的深度D1大于安装基板3b的厚度T3。即，在将安装基板3b配置于凹部80c的状态下，侧壁部80b的上端部80i从安装基板3b的表面向上方仅突出(D1-T3)。这样，通过使侧壁部80b的上端部80i从安装基板3b的表面向上方突出，从而能够使安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离如图10(a)的箭头a所示。即，能够不使绝缘散热成型体80在底壁部80a的平面方向扩展而增大安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。此外，若使凹部80c的深度D1过深，则侧壁部80b的高度变得过高，因而高度方向变得大型化。因此，侧壁部80b的上端面的高度优选与发光部3a的高度几乎相同，或者低于发光部3a的高度。在本实施方式中，例示出了按照侧壁部80b的上端面的高度比发光部3a的高度略低的方式形成的绝缘散热成型体80。

[0188] 这样，若按照使侧壁部80b的上端面的高度与发光部3a的高度几乎相同或者低于发光部3a的高度的方式形成，则能够抑制由发光部3a放射的光被侧壁部80b所遮挡。另外，还能够抑制在高度方向大型化。

[0189] 但是，若使侧壁部80b的上端面的高度与发光部3a的高度几乎相同或低于发光部3a的高度，则难以确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。此外，若增加侧壁部
80b的宽度方向的厚度T5，则能够确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离，但相应地径向大型化。因此，在使侧壁部80b的上端面的高度与发光部3a的高度几乎相同或低于发光部3a的高度的情况下，优选通过设定为后述的图11或图12的构成，从而能够确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。

[0190] 此外，虽然在高度方向大型化，但也可以使侧壁部80b的上端面的高度高于发光部3a的高度。这样，若使侧壁部80b的上端面的高度高于发光部3a的高度，则能够在抑制径向的大型化的同时，确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。此外，若侧壁部80b与发光部3a相比向还上方(放射光的一侧)突出，则由发光部3a放射的光有可能被侧壁部80b遮挡。但是，若如本实施方式这样在发光部3a与侧壁部80b之间夹有内盖40，用内盖40包围发光部3a的周围，则能够抑制这种问题的方式。

[0191] 另外，在本实施方式中，绝缘散热成型体80被无接缝地形成为一体。即，使绝缘散热成型体80中不形成多个分割体以粘接材料等固定而成的接缝。作为这种一体制品的绝缘散热成型体80，例如可以通过导热性树脂的常规性的成型方法等形成。具体而言，通过将导热性树脂填充至模具中并使其固化，可以得到作为一体制品的绝缘散热成型体80。此外，绝缘散热成型体80优选整体被无接缝地形成为一体，但只要至少作为配置于基底单元1C的部位的底壁部80a被无接缝地形成为一体就行。即，侧壁部80b未必需要被无接缝地形成为一体。

[0192] 基底单元1C可以使用第一至第三实施方式的基底单元1、1A、1B中的任一种。如上所述，基底单元1、1A、1B兼顾了高导热性和电绝缘性，因而通过组合绝缘散热成型体80，可以进一步确保电绝缘性。但是，即便仅在绝缘散热成型体80的情况下也具有高的电绝缘性，因而基底单元1C也可以使用由金属或陶瓷等导热系数高的材料构成的物质。

[0193] 在基底单元1C由金属构成的情况下，作为这种金属，只要能够充分发散发光装置3中产生的热，就可以使用任意的金属。例如，作为构成基底单元1C的金属，可以使用构成第一实施方式中说明的金属构件11的金属。

[0194] 如上所述，在基底单元1C的凸台部1f的前端面1fa上形成有由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80。并且，在绝缘散热成型体80上配置有发光装置3的安装基板3b。因此，在发光装置3的安装基板3b与基底单元1C之间夹有由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80。通过夹着这种绝缘散热成型体80，能够确保发光装置3与基底单元1C之间的电绝缘性。

[0195] 关于相对于基底单元1C和发光装置3的层叠方向的绝缘散热成型体80的底壁部80a的厚度T4，只要可确保电绝缘性就没有特别限定，优选为0.3mm～1mm。通过设定为该范围，可以在确保对于发光装置的电绝缘性的同时，抑制导热系数的降低。此外，本实施方式的绝缘散热成型体80中，底壁部80a的厚度为0.5mm。

[0196] 另外，在本实施方式中，使侧壁部80b的宽度方向的厚度T5大于底壁部80a的高度方向的厚度T4。这样，可以在减薄底壁部80a的厚度的同时，抑制绝缘散热成型体80的强度降低。此外，侧壁部80b的厚度T5未必需要比底壁部80a的厚度T4厚。即，侧壁部80b的厚度T5可以比底壁部80a的厚度T4薄，也可以与底壁部80a的厚度T4相同。

[0197] 此外，在本实施方式中，绝缘散热成型体80的绝缘击穿电压优选为5kV/mm以上。通过使绝缘击穿电压为5kV/mm以上，可以防止发光装置3与基底单元1C之间的短路，可以防止发光装置3的运转失误和异常发热。此外，对绝缘散热成型体80的绝缘击穿电压的上限没有特别限定，例如可以为40kV/mm以下。绝缘散热成型体80的绝缘击穿电压可以根据日本工业标准JIS C2800-1来进行测定。

[0198] <导热性树脂>

[0199] 如上所述，本实施方式的LED单元100C的绝缘散热成型体80由具有电绝缘性的导热性树脂形成。作为导热性树脂，优选使用不仅导热性和电绝缘性优异而且成型性也优异的树脂。作为这种导热性树脂，可以使用与第一实施方式的单元主体10相同的树脂。

[0200] 在赋予绝缘散热成型体80柔软性的情况下，优选使用硅树脂、弹性体系树脂。这样，若使用赋予了柔软性的树脂来形成绝缘散热成型体80，在将安装基板3b配置于绝缘散热成型体80时，能够使安装基板3b更可靠地与绝缘散热成型体80密合。即，能够不在安装基板3b与绝缘散热成型体80之间涂布热界面材料(TIM)而提高安装基板3b与绝缘散热成型体80的密合性。因此，可以省略在安装基板3b与绝缘散热成型体80之间涂布热界面材料的工序，可以实现制造工序的简化和构成的简化。另外，不使用热界面材料也可以实现制造成本的削减。

[0201] <散热体的制作方法>

[0202] 对散热体70的制作方法没有特别限定，可以通过导热性树脂的常规性的成型方法、例如压缩成型、传递模塑成型、注塑成型等来制作。具体而言，预先将基底单元1C固定至模具中，然后将导热性树脂填充至模具中，使导热性树脂与基底单元1C一起固化，从而可以得到散热体70。此外，也可以通过粘接等使预先成型为所期望的形状的绝缘散热成型体80固定于基底单元1C，从而得到散热体70。

[0203] <散热体的作用>

[0204] 本实施方式的LED单元100C中使用的散热体70具备使来自发光装置3的热发散的基底单元1C，该发光装置3具备安装基板3b和设置于安装基板3b的发光部3a。此外，散热体70具备安装于基底单元1C并确保发光装置3与基底单元1C的电绝缘的绝缘散热成型体80。具体而言，散热体70具备基底单元1C和由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80。因此，能够使发光装置3中产生的热通过基底单元1C高效地散热至安装LED单元100C的照明器具。另外，绝缘散热成型体80由导热性树脂形成，因此在发光装置3与基底单元
1C之间夹有导热性树脂。由此，即便不像以往那样设置具有电绝缘性的导热性片，也可以确保它们之间的电绝缘性。因此，不需要导热性片的粘贴工序，可以实现制造工序的简化。另外，不会像粘贴导热性片时那样发生导热性片的粘贴不良，因此能够进一步提高制品的可靠性。

[0205] 此外，在本实施方式中，发光装置3与基底单元1C之间的电绝缘是利用能够通过导热性树脂的常规性的成型方法形成的绝缘散热成型体80进行的。因此，绝缘散热成型体80的成型性大幅提高，能够容易地形成复杂的形状。并且，通过使用这样的绝缘散热成型体80，与使用现有的电绝缘性片时相比，能够减薄夹在发光装置3与基底单元1C之间的树脂的厚度(底壁部80a的高度方向的厚度T4)。另外，通过绝缘散热成型体80的成型性提高，不需要加工基底单元1C而形成复杂的形状，因而能够实现制造成本的削减。

[0206] 此外，在绝缘散热成型体80中形成有安装发光装置3的凹部80c。这样，通过在绝缘散热成型体80形成凹部80c，并在凹部80c配置发光装置3，能够不使绝缘散热成型体80大型化而增大安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。其结果是，能够实现散热体
70的小型化。

[0207] 另外，绝缘散热成型体80具备底壁部80a，其背面(一个面)80e安装于基底单元1C，表面(另一个面)80f安装有发光装置3的安装基板3b。进而，绝缘散热成型体80具备从底壁部80a延伸的侧壁部80b。并且，通过使凹部80c的底面80h和安装基板3b的背面在俯视时为大致相同的大小，从而安装基板3b被侧壁部80b定位。这样，通过仅配置于凹部80c即将安装基板3b定位，从而能够简化安装基板3b的定位。因此，能够更容易地制造LED单元100C，而且能够进一步提高制品的可靠性。此外，在本实施方式中，例示出安装基板3b的整个周围被侧壁部80b定位的例子，但也可以使安装基板3b的一部分例如相邻的两边或相对置的两边被侧壁部80b定位。

[0208] 另外，在本实施方式中，使凹部80c的深度D1大于安装基板3b的厚度T3。即，在将安装基板3b配置于凹部80c的状态下，侧壁部80b的上端部80i从安装基板3b的表面向上方仅突出(D1-T3)。因此，能够不使绝缘散热成型体80在底壁部80a的平面方向扩展而增大安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。并且，能够在减薄侧壁部80b的宽度方向的厚度T5的同时确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离，因此能够实现散热体70的进一步小型化。此外，通过使侧壁部80b的上端部80i从安装基板3b的表面向上方突出，若不越过上端部80i则能够使发光装置3与基底单元1C之间不发生短路。例如，即便在电线4与形成于安装基板3b的端子部3c的接触部分产生了放电，也可以通过侧壁部80b的上端部80i来截断放电。因此，通过使凹部80c的深度D1大于安装基板3b的厚度T3，能够更可靠地抑制发光装置3与基底单元1C之间的短路。

[0209] 另外，在本实施方式中，绝缘散热成型体80被无接缝地形成为一体。即，使绝缘散热成型体80中不形成多个分割体以粘接材料等固定而成的接缝。因此，可以抑制发光装置3与基底单元1C通过接缝而发生短路，能够更可靠地抑制发光装置3与基底单元1C之间的短路。

[0210] 并且，通过使用这样的散热体70，能够实现作为照明装置的LED单元100C的小型化(小径化等)。

[0211] [第五实施方式]

[0212] 接着，基于附图对本发明的第五实施方式的LED单元进行详细说明。此外，对于与第四实施方式相同的构成附上相同符号，省略重复说明。

[0213] 本实施方式的LED单元中使用的散热体70A与第四实施方式同样地具备基底单元1C和由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80A。并且，如图11所示，在基底单元1C的上表面形成有配置发光装置3的安装基板3b的绝缘散热成型体80A。此外，图11中例示出使基底单元1C的形状为长方体形的例子，但基底单元1C的形状可以为各种各样的形状。

[0214] 绝缘散热成型体80A与第四实施方式同样地由导热性树脂形成。在该绝缘散热成型体80A中形成有凹部80c，在该凹部80c配置发光装置3。

[0215] 此外，绝缘散热成型体80A具备底壁部80a，其背面(一个面)80e安装于基底单元1C，在表面(另一个面)80f上安装有发光装置3的安装基板3b。进而，绝缘散热成型体80A具备从底壁部80a延伸的侧壁部80b。侧壁部80b形成于底壁部80a的边缘部的整个周围。

[0216] 另外，使凹部80c的长方形的底面80h和安装基板3b的背面在俯视时为大致相同的大小，通过侧壁部80b来将安装基板3b的整个周围定位。另外，使凹部80c的深度D1大于安装基板3b的厚度T3。并且，绝缘散热成型体80A被无接缝地形成为一体。

[0217] 此处，散热体70A的绝缘散热成型体80A具有向形成于侧壁部80b的外侧突出的突部80j。在本实施方式中，如图11所示，突部80j形成为从侧壁部80b的上端部80i向外侧在水平方向突出的凸缘状。

[0218] 通过上述本实施方式，可以起到与第四实施方式几乎同样的作用、效果。另外，如上所述，本实施方式中的散热体70A的绝缘散热成型体80A具有向形成于侧壁部80b的外侧突出的突部80j。因此，能够在降低侧壁部80b的高度的同时确保安装基板3b与基底单元1C之间的爬电距离。

[0219] 此外，突部80j可以在侧壁部80b的上端部80i的整个周围连续地配置，也可以在上端部80i的周围间断地配置。另外，只要能够增长爬电距离，则突部80j的剖面形状也可以不是图11所示的近似四边形，可以为半圆形或近似三角形等多边形。此外，突部80j不需要设置于侧壁部80b的上端部80i，例如也可以形成于侧壁部80b的中央。另外，还可以在上下方向排列设置多个突部80j。

[0220] [第六实施方式]

[0221] 接着，基于附图对本发明的第六实施方式的LED单元进行详细说明。此外，对于与第四和第五实施方式相同的构成附上相同符号，省略重复说明。

[0222] 本实施方式的LED单元使用的散热体70B与第四实施方式同样地具备基底单元1C和由导热性树脂构成的绝缘散热成型体80B。并且，如图12所示，在基底单元1C的上表面形成有配置发光装置3的安装基板3b的绝缘散热成型体80B。此外，图12中例示出使基底单元1C的形状为长方体形的例子，但基底单元1C的形状可以为各种各样的形状。

[0223] 绝缘散热成型体80B与第四实施方式同样地由导热性树脂形成。在该绝缘散热成型体80B中形成有凹部80c，在该凹部80c配置发光装置3。

[0224] 此外，绝缘散热成型体80B具备底壁部80a，其背面(一个面)80e安装于基底单元1C，表面(另一个面)80f安装有发光装置3的安装基板3b。进而，绝缘散热成型体80B具备从底壁部80a延伸的侧壁部80b。侧壁部80b形成于底壁部80a的边缘部的整个周围。

[0225] 另外，使凹部80c的长方形的底面80h和安装基板3b的背面在俯视时为大致相同的大小，通过侧壁部80b来将安装基板3b的整个周围定位。此外，使凹部80c的深度D1大于安装基板3b的厚度T3。并且，绝缘散热成型体80B被无接缝地形成为一体。因此，本实施方式中也能够起到与第四实施方式几乎同样的作用、效果。

[0226] 此处，散热体70B的绝缘散热成型体80B具有形成于侧壁部80b的外表面80p的凹面80m和凸面80n中的至少任一个。图12中例示出多个凹面80m和多个凸面80n在上下方向交替形成的例子。即，例示出在侧壁部80b的外表面80p设置有多个凹凸部的例子。并且，按照凹面80m不从侧壁部80b的外表面突出的方式形成了凹凸部(凹面80m和凸面
80n)。因此，能够抑制侧壁部80b向外侧突出。因此，能够实现散热体70B的宽度方向和高度方向的小型化。

[0227] 此外，凹面80m和凸面80n可以在侧壁部80b的整个周围连续地配置，也可以在侧壁部80b的周围间断地配置。另外，只要能够增长爬电距离，则凹面80m和凸面80n的剖面形状也可以不是图12所示的近似四边形，可以为半圆形或近似三角形等多边形。另外，还可以形成在侧壁部80b仅形成了一个凹面80m的绝缘散热成型体80B，也可以形成在侧壁部80b仅形成了一个凸面80n的绝缘散热成型体80B。即，只要在侧壁部80b的外表面80p形成至少一个凹面80m和凸面80n中的任一个就行。

[0228] 以上，根据实施方式对本发明的内容进行了说明，但对本领域技术人员来说显而易见的是：本发明不限于上述这些记载，可以进行各种变形和改良。另外，第一至第六实施方式的构成可以任意组合。

[0229] 将日本特愿2013-112782号(申请日：2013年5月29日)、日本特愿2013-189347号(申请日：2013年9月12日)和日本特愿2013-216180号(申请日：2013年10月17日)的全部内容援引于此。

[0230] 工业上的可利用性

[0231] 在本实施方式的LED单元中，基底单元由金属构件被导热性树脂覆盖的成型体构成。因此，能够使发光装置中产生的热通过基底单元高效地散热至安装LED单元的器具。另外，金属构件被具有电绝缘性的导热性树脂被覆，在发光装置与金属构件之间夹有导热性树脂。因此，即便不像以往那样设置电绝缘性片，也能够确保它们之间的电绝缘性。

[0232] 符号说明

[0233] 1、1A、1B、1C 基底单元

[0234] 1s 基底单元的背面

[0235] 3 发光装置

[0236] 3a 发光部

[0237] 3b 安装基板

[0238] 11 金属构件

[0239] 60 导热性树脂

[0240] 80、80A、80B 绝缘散热成型体

[0241] 80e 背面(一个面)

[0242] 80f 表面(另一个面)

[0243] 80j 突部

[0244] 80m 凹面

[0245] 80n 凸面

[0246] 80p 外表面

[0247] 100、100A、100B、100C LED单元

标题	发布/更新时间	阅读量
单片式二极管激光器布置结构-专利编号CN107567671A	2020-05-12	485
二极管激光器-专利编号CN102738705B	2020-05-11	811
可制造的激光二极管-专利编号CN106165218B	2020-05-11	980
二极管激光器-专利编号CN102738705A	2020-05-11	254
SOI二极管-专利编号CN109599441A	2020-05-13	915
可制造的激光二极管-专利编号CN106165218A	2020-05-12	332
二极管-专利编号CN104835857A	2020-05-13	423
二极管-专利编号CN106684156A	2020-05-13	769
使用激光二极管的专用集成光源-专利编号CN108139054A	2020-05-12	100
激光二极管器件-专利编号CN204793617U	2020-05-11	575

发光二极管单元

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