專利名稱：：發(fā)光二極管照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種LED照明器具，該LED照明器具包括作為光源的包含LED芯片(發(fā)光二極管芯片)的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
：對(duì)于將LED芯片與熒光材料(如熒光顏料和染料)結(jié)^來4吏用的發(fā)光裝置已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究和開發(fā)。在這樣的裝置中，熒光材料用作波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，能夠被LED芯片發(fā)射的光激發(fā)而發(fā)射顏色與LED芯片的顏色不同的光，使得裝置能夠發(fā)射顏色與LED芯片發(fā)射的光的顏色不同的光。有關(guān)這種類型的發(fā)光裝置，已經(jīng)有為商業(yè)目的而制造的例如白發(fā)光裝置(一般稱為白LED),其將熒光材料與藍(lán)或紫發(fā)光LED芯片結(jié)^*來使用以產(chǎn)生白光(白M射光鐠)。隨著近年來高輸出功率的白LED的開發(fā)，已經(jīng)積極地進(jìn)行了對(duì)于將白LED應(yīng)用于燈的研究和開發(fā)。對(duì)于諸如需要較大光輸出功率的普通燈的應(yīng)用，單個(gè)白LED不足以產(chǎn)生需要的光輸出功率。因此，一般將多個(gè)白LED安裝在電路板上形成LED單元，并且將整個(gè)LED單元用于保證需要的光輸出功率(參見例如日本未審查的專利出版物第2003-59332號(hào)(專利文獻(xiàn)l))。另外，已經(jīng)提出了包括多個(gè)LED芯片和其上安裝有相應(yīng)LED芯片的電路板的LED單元具有這樣一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于有效地將產(chǎn)生于每一個(gè)LED芯片的發(fā)光部件的熱耗散到外面，以便能夠抑制每一個(gè)LED芯片的結(jié)溫度的增加，并且能夠4吏得光輸出功率隨著輸入功率的增加而增加(參見例如日本未審查的專利出版物第2003-168829號(hào)(專利文獻(xiàn)2)的第〔0030〕段和圖6，以及日本未審查的專利出版物第2001-203396號(hào)(專利文獻(xiàn)3)的圖6)。如圖18所示，公開于專利文獻(xiàn)2的LED單元具有金屬電路板300，金屬電路板300包括金屬板301，金屬板301上形成有利用圖案化導(dǎo)體所形成的圖案化電路303，絕緣樹脂層302置于金屬板301和圖案化電路303之間，其中每一個(gè)LED芯片IO，所產(chǎn)生的熱能夠通過傳熱部件310傳遞到金屬板301。每一個(gè)LED芯片10，是一個(gè)藍(lán)GaNLED芯片，包括由絕緣藍(lán)寶石基板制成的晶體生長(zhǎng)基板和由GaN化合物半導(dǎo)體材料制成并形成于晶體生長(zhǎng)J^L一側(cè)的發(fā)光部件。每一個(gè)LED芯片10'以倒裝方式安^fr金屬電路板300上，而晶體生長(zhǎng)基&的另一側(cè)形成光輸出表面。如圖19所示，7>開于專利文獻(xiàn)3的LED單元具有金屬電路板300，每一個(gè)LED芯片10，，都安^4金屬電路板300上。每一個(gè)LED芯片10"具有在一側(cè)所形成的陽極電極和在另一側(cè)所形成的陰極電極。在陽極和陰極電極中，靠近金屬電路板300的電極電連接到第一導(dǎo)體板312，而遠(yuǎn)離金屬電路板300的電極通過細(xì)金屬掩^線314電連接到第二導(dǎo)體板313。第一和第二導(dǎo)體板312和313分別#^到電路板300的圖案化電路303。在按照?qǐng)D18或19所示配置的LED單元被用于照明器具的情況下，器具本體可以由金屬制成，LED單元中的電路板300的金屬板301可以熱耦合于器具本體，以便能夠有效地耗散來自LED單元的熱。目前，為了保證照明浪涌阻抗(lightingsurgeresistance)，將諸如Sarcon(注冊(cè)商標(biāo))的熱輻射橡膠片作為片狀絕緣材料(絕緣層)插在器具本體和金屬電路板300的金屬板301之間。在這樣的常規(guī)技術(shù)中，從每一個(gè)LED芯片IO，或IO"的發(fā)光部件到器具本體的部分具有高熱阻值，因此，必須限制輸入到每一個(gè)LED芯片IO，或IO"的功率，以侵/f吏得每一個(gè)LED芯片10，或IO"的結(jié)溫度不超過最大結(jié)溫度，這使得難以增加光輸出功率。當(dāng)熱輻射片被插在金屬電路板300的金屬板301和器具本體之間時(shí)，熱輻射片可能會(huì)不充分地M到金屬板301，使得在金屬板301和熱輻射片之間形成空隙，從而增加熱阻，或者使從每一個(gè)LED芯片IO，或10"的發(fā)光部件到器具本體的部分的熱阻發(fā)生變化。在專利文獻(xiàn)2所公開的LED單元中，產(chǎn)生于LED芯片10'的發(fā)光部件的熱通過尺寸小于LED芯片10'的傳熱部件310傳遞到金屬板301。因此，從LED芯片10'到金屬板301的部分具有較高的熱阻值。當(dāng)用作晶體生長(zhǎng)^的藍(lán)寶石141被安裝成與金屬板301熱耦合時(shí)，也會(huì)存在藍(lán)寶石^提供高熱阻的問題。本發(fā)明在上述背景下完成，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種LED照明器具，其中可以抑制LED芯片的溫度的增加，以便能夠增加光輸出功率。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的LED照明器具的特征在于包括發(fā)光裝置、金屬器具本體和絕緣層，發(fā)光裝置包括LED芯片；傳熱板，其由熱傳導(dǎo)性材料制成且一側(cè)安裝有LED芯片；布線板，布線板的一側(cè)具有將向LED芯片供電的圖案化導(dǎo)體，布線板接合到傳熱板的LED芯片安裝側(cè)，并形成有暴露部分，傳熱板上的LED芯片安裝側(cè)通過該暴露部分暴露；封裝部件，在其中，LED芯片被封裝在布線板的所述一側(cè)；以及官頂形顏色改變部件，其利用光學(xué)透明材料以及被LED芯片發(fā)射的光激發(fā)而發(fā)射顏色與LED芯片發(fā)射的光的顏色不同的光的熒光材料形成，并被設(shè)置成在包圍布線板的所述一側(cè)的封裝部件，包含LED芯片的發(fā)光裝置被保持在金屬器具本體上，絕緣層具有電絕緣特性，并且被插在傳熱板和器具本體之間以將它們熱耦合，其中發(fā)光裝置利用插在發(fā)光裝置與器具本體之間的絕緣層^于器具本體。與熱輻射片插在器具本體和安裝LED芯片的電路板之間的常規(guī)情況相比，這些特征能夠減小從LED芯片的發(fā)光部件到器具本體的部分的熱阻，提高熱輻射性能，并且抑制LED芯片的結(jié)溫度的增加，從而使得光輸出功率能夠隨著輸入電功率的增加而增加。當(dāng)以與常規(guī)情況相同的光輸出功率使用時(shí)，與常規(guī)LED照明器具相比，本發(fā)明的LED照明器具具有這樣的優(yōu)點(diǎn)LED芯片的結(jié)溫度可以降低，使得LED芯片能夠具有更長(zhǎng)的壽命。優(yōu)選地，在發(fā)光裝置中，LED芯片利用子安裝部件安裝在傳熱板上，該子安裝部件插在LED芯片與傳熱板之間，以減輕由于LED芯片和傳熱板之間的線性膨脹系數(shù)差而施加到LED芯片上的應(yīng)力。在這種情況下，能夠防止由于LED芯片和傳熱板之間的線性膨脹系數(shù)差而造成的LED芯片的損壞，從而增加了可靠性。優(yōu)選地，子安裝部件具有比LED芯片的面積大的面積，并且在尺度上這樣設(shè)置，使得子安裝部件的邊緣位于一截頂圓錐體(truncatedcone)外，該截頂圓錐體的上底由LED芯片的面對(duì)子安裝部件的表面中的內(nèi)切圓形成，下底由傳熱板的另一個(gè)表面周圍的外接圓形成。在這種情況下，子安裝部件的面積大于LED芯片的面積，所以可以在LED芯片和安裝板之間提供較低的熱阻。由于子安裝部件在尺度上這樣設(shè)置，使得子安裝部件的邊緣位于上底由LED芯片的面對(duì)子安裝部件的表面的內(nèi)切圓形成并且下底由傳熱板的另一個(gè)表面周圍的外接圓形成的截頂圓錐體外，所以允許產(chǎn)生于LED芯片的熱通過子安裝部件沿著從LED芯片到傳熱板的另一個(gè)表面的一端的路徑線性地流動(dòng)，使得來自LED芯片的熱能夠有效地傳遞到傳熱板的整個(gè)另一側(cè)。就^li兌，產(chǎn)生于LED芯片的熱能夠被傳遞到更寬的區(qū)域并通過傳熱板的整個(gè)另一個(gè)表面耗"^掉，所以，能夠增加熱輻射效率并能夠抑制LED芯片的結(jié)溫度的增加。因此，能夠進(jìn)一步增加輸出功率和壽命。更優(yōu)選地，截頂圓錐體被設(shè)置成具有與下底成45。角的母線(generatrix)。在這種情況下，從LED芯片到傳熱板的另一個(gè)表面的傳熱效率可以變得高于選擇其它角度時(shí)的傳熱效率。絕緣層優(yōu)選地以樹脂片形成，該樹脂片包含*#并且當(dāng)#>熱時(shí)粘度降低。在這種情況下，能夠防止熱阻的增加，否則，在傳熱板和絕緣層之間形成的空隙^it成熱阻的增加，該空隙源于傳熱板和絕緣層之間的粘合不充分或源于絕緣層的長(zhǎng)期變化。絕緣層優(yōu)選地設(shè)置成具有比傳熱板的二維尺寸大的二維尺寸。與絕緣層和傳熱板以相同的二維尺寸形成的情況相比，在這種情況下，可以增加傳熱板和器具本體之間的爬電距離，并能夠提高照明浪涌阻抗。顏色改變部件優(yōu)選地以這樣的方式設(shè)置，使得在顏色改變部件內(nèi)形成空氣層。在這種情況下，空氣層被用作熱絕緣層，以便抑制從顏色改變部件到LED芯片的熱傳遞并阻止LED芯片溫度的增加。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的示意性橫斷面視圖。圖2是說明圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的主要部分的示意性局部分解透視圖。圖3是說明圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的主要部分的示意性平面圖。圖4是說明圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的主要部分的示意性平面圖。圖5是說明制造圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的方法的說明性示圖。圖6是說明制造圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的另一種方法的說明性示圖。圖7是圖1的LED照明器具中的示意性局部分解側(cè)視圖。圖8是說明圖1的LED照明器具的主要部分的示意性分解透視圖。圖9是說明圖1的LED照明器具中的發(fā)光裝置的另一種模式的示意性橫斷面視圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的LED照明器具中的發(fā)光裝置的示意性橫斷面視圖。圖11是說明圖10的LED照明器具中的發(fā)光裝置的主要部分的示意性局部分解透視圖。圖12是說明制造圖10的LED照明器具中的發(fā)光裝置的方法的"^兌明性示圖。圖13是說明制造圖10的LED照明器具中的發(fā)光裝置的另一種方法的說明性示圖。圖14A是說明圖10的LED照明器具中的發(fā)光裝置的主要部分的說明性示圖。圖14B是說明圖10的LED照明器具中的另一種發(fā)光裝置的主要部分的說明性示圖。圖15是圖10的LED照明器具中的發(fā)光裝置的示意性分解透視圖。圖16是圖10的LED照明器具的主要部分的示意性分解透視圖。圖17是圖10的LED照明器具的主要部分的示意性局部分解透視圖。圖18是常規(guī)LED單元的示意性橫斷面視圖。圖19是另一種常規(guī)LED單元的示意圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1以下參照所附的圖1到9詳細(xì)描述-根據(jù)本實(shí)施例的LED照明器具。本實(shí)施例的LED照明器具典型地用作聚光燈，并且如圖7所示，包括支架IIO、固定在支架110上的旋轉(zhuǎn)底座120、一端利用螺桿軸121(例如，諸如鋁和銅的高熱傳導(dǎo)性金屬)的器具本體100。器具本體100采取一端具有開口的帶底的淺圓筒(bottomedshallowcylinder)的形式。多個(gè)發(fā)光裝置1(在本實(shí)施例中為八個(gè))和一個(gè)圓盤形電路板200被容納在器具本體100內(nèi)，所述的一端用前蓋130密封。每一個(gè)發(fā)光裝置1包括LED芯片IO和具有為L(zhǎng)ED芯片IO供給功率的圖案化導(dǎo)體23、23的安裝板20。LED芯片10安裝在安裝板20上。電路板200具有限定相應(yīng)的發(fā)光裝置1之間的連接關(guān)系的圖案化電路布線(未示出)，并且還具有孔204,相應(yīng)的發(fā)光裝置1通過孔204部分地插在對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的發(fā)光裝置1的位置。用于電路板的絕緣基底材料典型地是，但并不限于，諸如FR4的玻璃環(huán)氧樹脂，或備選的聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂等。在本實(shí)施例的LED照明器具中，每一個(gè)發(fā)光裝置1這樣安裝在器具本體100的底壁100a上，使得每一個(gè)發(fā)光裝置1保持在器具本體100上。在對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的發(fā)光裝置1的位置具有孔204的電i^板200與器具本體100的底壁100a隔開，使#^一個(gè)孔204的外圍部分與每一個(gè)發(fā)光裝置1的安#^120的外圍部分交疊?？?04的尺寸祐」沒置成大于顏色改變部件70的外直徑，如以下所述。電路板200的圖案化布線的圖案設(shè)計(jì)成建立所述多個(gè)發(fā)光裝置1的串聯(lián)連接關(guān)系。圖案化布線電連接到通過導(dǎo)線插孔101(見圖8)提供的一對(duì)電源線(未示出)，該導(dǎo)線插孔貫穿器具本體100的底壁100a的中央部分而形成。具體地，每一個(gè)導(dǎo)線通過形成于電路板200的中央部分的一對(duì)通孔布線205、205中的每一個(gè)通孔布線的內(nèi)部插入，然后利用焊料連接到通孔布線205、205中的每一個(gè)通孔布線。在電路板200中，在每一個(gè)孔204的外圍部分還形成鍍通孔(platedthrough-hole)207，以便將圖案化電路電連接到發(fā)光裝置1的圖案化導(dǎo)體23。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，形成用于連接每一個(gè)導(dǎo)線的通孔布線205、205中的每一個(gè)通孔布線和用于連接發(fā)光裝置的每一個(gè)鍍通孔207，以^A蓋(沿著電路板200的厚度方向延伸的)通孔的內(nèi)壁，并且覆蓋在電路板200兩側(cè)的通孔周圍且連接到圖案化電路的部分。在電路板200中，圖案化電路形成于面對(duì)器具本體100的底壁100a的一側(cè)，而包^^金屬層或白色阻止層(white-coloredresistlayer)(未示出)的光^gj時(shí)層形成于另一側(cè)。電路板200還配置成限定相應(yīng)的發(fā)光裝置1的連接關(guān)系以及通過所述導(dǎo)線對(duì)從電源電路(未示出)向其供電。例如，待使用的電源電路可以包括含二極管橋整流電路，用于對(duì)來自諸如商用電源的交流電源的交流輸出進(jìn)行整流和平滑；以及平滑電容器，用于對(duì)來自整流電路的輸出進(jìn)行平滑。在本實(shí)施例中，所述多個(gè)發(fā)光裝置l是串聯(lián)連接的。然而，發(fā)光裝置l的連接關(guān)系不限于此，它們可以并聯(lián)連接，或以串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合的方式連接。前蓋130包括用圓玻璃板制成的光學(xué)透明板130a以及用來保持光學(xué)透明板130a的圓窗框架130b。圓窗框架130b附著到器具本體100。光學(xué)透明板130a不限于玻璃板，而可以由任何光學(xué)透明材料制成。用于控制來自相應(yīng)發(fā)光裝置1的光的分布的一個(gè)或多個(gè)透鏡可以與光學(xué)透明板130a形成為一體。如圖1所示，發(fā)光裝置1包括LED芯片10;安裝板20，LED芯片10安裝在安裝板20上；框架40，設(shè)置成包圍安裝板20的安裝表面?zhèn)鹊腖ED芯片10;電連接到LED芯片10的掩^線14、14;光學(xué)透明和彈性封裝部件50，包M裝樹脂并將LED芯片10和接合線14、14封M框架40內(nèi)；包括透鏡的光學(xué)部件60，與框架40形成為一體以1更控制由LED芯片10發(fā)射并通過封裝部件50透射的光的分布；以及,頂形顏色改變部件70，其包括光學(xué)透明材料和熒光材料，熒光材料能夠被來自LED芯片10的光亂良并能夠發(fā)射顏色與LED芯片發(fā)射的光的顏色不同的光，常頂形顏色改變部件70被設(shè)置成與安a20—起包圍封裝部件50。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，官頂形顏色改變部件70如此設(shè)置在安裝板20的LED芯片10安裝表面?zhèn)?，使得在光學(xué)部件60的光輸出表面60b和框架40的外表面之間形成空氣層80(換言之，在本實(shí)施例中，封裝部件50被框架40和光學(xué)部件60包圍，而官頂形顏色改變部件70被設(shè)置成包圍光學(xué)部件60和框架40)。安^20包括由熱傳導(dǎo)性材料制成的矩形傳熱板21,其上安裝LED芯片10;以及掩^到傳熱板21—側(cè)(圖1中的上側(cè))的矩形布線板22。布線板22的中央部分具有矩形孔24，用于容納LED芯片IO的傳熱板21的安a面(所述一側(cè)的一部分)通過該矩形孔暴露。LED芯片10利用子安裝部件30安裝在傳熱板21上，子安裝部件30位于它們之間且設(shè)置在孔24內(nèi)。LED芯片10產(chǎn)生的熱傳遞到子安裝部件30和傳熱板21，而不通過布線板22。在本實(shí)施例中，高熱傳導(dǎo)率的金屬銅被用作傳熱板21的熱傳導(dǎo)性材料(即，金屬板被用作傳熱板21)。然而，熱傳導(dǎo)性材料不限于銅，而可以是諸如鋁的任何其它金屬或類似于這些金屬的具有高熱傳導(dǎo)率的非金屬性材料。在本實(shí)施例中，布線板22的孔24形成暴露部分，用于容納LED芯片10的傳熱板21的安^i面通過該暴露部分暴露。布線板22包括由玻璃環(huán)氧樹脂基底材料制成的絕緣基板22a;以及電連接到LED芯片10的相應(yīng)電極(未示出)的一對(duì)圖案化電源導(dǎo)體(圖案化引線)23、23。圖案化導(dǎo)體23、23各包括Cu、Ni和Au膜的層壓膜。在平面圖中，圖案化導(dǎo)體23、23在框架40內(nèi)具有內(nèi)引線部分23a、23a，在顏色改變部件70外具有外引線部分23b、23b。傳熱板21利用#片25掩^到布線板22,接合板25由絕緣粘性膜片制成并插在傳熱板21和布線板22之間。用于絕緣基板22a的材料可以是諸如FR4的玻璃環(huán)氧樹脂，或諸如聚酰亞胺樹脂和酚醛樹脂的任何其它材料。在布線板22中，由白色樹脂制成的阻止層26也層壓在絕緣基板22a與傳熱板21側(cè)相對(duì)的表面上，以便覆蓋圖案化導(dǎo)體23、23的一部分，并覆蓋絕緣J4!22a未形成圖案化導(dǎo)體23、23的部分(見圖3)。因此，從LED芯片10側(cè)入射到阻止層26表面的光從這里^L^射，以便能夠防止這可以增加光輸出率效率，從而增加光輸出。阻止層26具有孔26a，在該孔中，相應(yīng)的圖案化導(dǎo)體23、23的內(nèi)引線部分23a、23a在布線板22的孔24附ii^露。阻止層26還具有孔26b、26b，在該孔中，相應(yīng)的圖案化導(dǎo)體23、23的外引線部分23b、23b分別在布線板22的外圍部分暴露。LED芯片10^JL射藍(lán)光的藍(lán)GaNLED芯片，包括n型導(dǎo)電SiC基仗11，其被用作晶體生長(zhǎng)基板，并且就GaN和藍(lán)寶石基^L的晶格常數(shù)和晶格結(jié)構(gòu)而言，其晶格常數(shù)和晶格結(jié)構(gòu)更接近于GaN;發(fā)光部件12,其通過外延生長(zhǎng)方法(如MOVPE方法)由GaN化合物半導(dǎo)體材料在導(dǎo)電14111的主表面上形成，并包括典型地具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的層壓結(jié)構(gòu)；陰極電極(n電極，未示出)，形成于導(dǎo)電^U的背表面；以及陽極電極，(p電極，未示出)，形成于發(fā)光部件12的前表面(導(dǎo)電基板ll的主表面?zhèn)鹊淖钌厦娴谋砻?。一般而言，LED芯片IO具有在一側(cè)所形成的陽極電極和在另一側(cè)所形成的陰極電極。陰極電極和陽極電極均是Ni和Au膜的層壓膜。然而，能夠?qū)崿F(xiàn)好的歐姆特征的任何其它材料，如A1，也可被用作陰極和陽極電極的材料。在本實(shí)施例中，LED芯片10如此安裝在傳熱板21上，使得發(fā)光部件12距離傳熱板21比距離導(dǎo)電^L11遠(yuǎn)。作為替換，LED芯片10可以如此安裝在傳熱板21上，使得發(fā)光部件12距離傳熱板21比距離導(dǎo)電基板11近。考慮到光輸出效率，發(fā)光部件12優(yōu)選地應(yīng)該設(shè)置成遠(yuǎn)離傳熱板21。然而，在本實(shí)施例中，因?yàn)閷?dǎo)電基仗11的折射率與發(fā)光部件12的折射率基本上相同，因而即使當(dāng)發(fā)光部件12被設(shè)置成靠近傳熱板21時(shí)，光輸出損耗也不會(huì)顯著增加。在本實(shí)施例中，所使用的LED芯片10A^L射藍(lán)光的藍(lán)LED芯片，所使用的導(dǎo)電基板11是SiC基板。然而，可以使用GaN^41代替SiC基板。從以下的表1可以看出，與藍(lán)寶石^JM目比，用作晶體生長(zhǎng)基板的SiC或GaN基板可具有高的熱傳導(dǎo)率和小的熱阻，如專利文獻(xiàn)2所公開的，藍(lán)寶石141是用作晶體生長(zhǎng)^1的絕緣體。作為替換，LED芯片IO發(fā)射的光的顏色也可以是除藍(lán)以外的任何顏色，如紅和綠。具體地，除GaN化合物半導(dǎo)體材料以外的任何半導(dǎo)體材料，如GaAs或GaP化合物半導(dǎo)體材料，也可被用作發(fā)光部件12的材料，這依賴于由LED芯片10發(fā)射的光的顏色。除SiCJ41以外的任何^L，如GsAs或GsP基仗，也可被用作導(dǎo)電基仗11，這依賴于發(fā)光部件12的材料。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表l中，熱阻值是當(dāng)熱沿著厚度方向通過厚度為0.3mm，垂直于厚度的橫截面面積為lmii^的晶體生長(zhǎng)l^L傳導(dǎo)時(shí)測(cè)量的。LED芯片10利用子安裝部件30安裝在傳熱板21上，該子安裝部件采取尺寸比LED芯片10大的矩形板的形式，插在LED芯片10和傳熱板21之間，以減輕由于LED芯片10和傳熱板21之間的線性膨脹系數(shù)差而施加到LED芯片10上的應(yīng)力。子安裝部件30不僅具有減輕應(yīng)力的功能，而且具有將熱從LED芯片10傳導(dǎo)到面積大于LED芯片10的傳熱板21的某個(gè)區(qū)域的功能。優(yōu)選的是，在LED芯片10側(cè)的傳熱板21的表面面積應(yīng)該比在傳熱板21側(cè)的LED芯片10的表面面積足夠大。例如，為了從0.3到l.Omm2的LED芯片IO有效地排熱，優(yōu)選的是，應(yīng)該增加傳熱板21與后面描述的插在傳熱板21和器具本體100之間的絕緣層卯之間的接觸面積，并且應(yīng)該減小熱阻，4吏得來自LED芯片10的熱能夠在大面積上均勻地傳導(dǎo)。因此，在LED芯片10側(cè)的傳熱板21的表面面積優(yōu)選地是在傳熱板21側(cè)的LED芯片10的表面面積的10倍或者更多倍。更具體地，當(dāng)周圍溫度、光輸出以及為L(zhǎng)ED芯片IO所施加的功率被設(shè)置成滿足針對(duì)發(fā)光的規(guī)定條件時(shí)，傳熱板21的面積(垂直于厚度方向的平面的面積)應(yīng)該這樣確定使得LED芯片的結(jié)溫度能夠等于或低于某一溫度，該溫度^L設(shè)置成低于最大結(jié)溫度。應(yīng)該注意，在這一過程中，LED芯片10的結(jié)溫度不是直接測(cè)量的，并且這樣確定傳熱板21的面積使得傳熱板21面對(duì)器具本體100的表面(沿著厚度方向與上述側(cè)相對(duì)的傳熱板21的另一側(cè))的溫度等于或低于規(guī)定溫度。換言之，如果確定了LED芯片IO的發(fā)光條件，就能夠確定傳熱板21的面積。為了減小單片LED芯片IO所需要的面積，應(yīng)該優(yōu)選地減小傳熱板21的面積。為了減小傳熱板21的面積，有必要有效地將熱從LED芯片IO傳導(dǎo)到所述另一側(cè)(背表面)。在平面圖中，可以提供截頂圓錐體，其中，上底由LED芯片10的面對(duì)子安裝部件30的表面中的內(nèi)切圓形成，下底由傳熱板21的另一個(gè)表面周圍的外接圓形成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這個(gè)截頂圓錐體的母線應(yīng)該優(yōu)選地與下底成45。角e(見圖1)。為了在該角設(shè)置為大約45。時(shí)有效地將熱從LED芯片10傳導(dǎo)到傳熱板21的整個(gè)另一表面，應(yīng)該優(yōu)選地以線性方式將熱從LED芯片10傳導(dǎo)到傳熱板21的另一表面。因此，優(yōu)選的是，子安裝部件30在尺度上應(yīng)該這樣設(shè)置使子安裝部件30的邊緣位于截頂圓錐體的母線外。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)從LED芯片10到傳熱板21的另一表面邊緣的線性熱流，所以能夠?qū)ED芯片10產(chǎn)生的熱有效地傳導(dǎo)到傳熱板21的整個(gè)另一表面。在本實(shí)施例中，具有較高的熱傳導(dǎo)率和絕緣特性的A1N被用作子安裝部件30的材料。在LED芯片10中，陰極電極通過細(xì)金屬導(dǎo)線(如細(xì)金導(dǎo)線或細(xì)鋁導(dǎo)線)的M線14，并且通過形成于與傳熱板21側(cè)相對(duì)的子安裝部件30的表面上的圖案化導(dǎo)體30電連接到圖案化導(dǎo)體23之一；而陽極電極通過接合線14電連接到圖案化導(dǎo)體23中的另一個(gè)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，子安裝部件30具有反射膜(如Ni和Ag膜的層壓膜)，該反射膜形成于圖案化導(dǎo)體31的周圍以>^射來自LED芯片IO側(cè)的光。LED芯片10利用諸如AuSn和SnAgCu的無鉛焊料接合到子安裝部件30。子安裝部件30的材料不限于A1N。M2可以看出，例如，也可以使用具有較高的熱傳導(dǎo)率并且具有接近于6H-SiC(導(dǎo)電基板11的材料)的線性膨脹系數(shù)的其它材料，如CuW、W、復(fù)合SiC和Si。當(dāng)諸如CuW和W的導(dǎo)電材料被用作子安裝部件30的材料時(shí)，就不一定需要形成圖案化導(dǎo)體31了。表2材料線性膨脹系數(shù)(xlO力K)熱傳導(dǎo)率(W/mK)晶體生長(zhǎng)基板材料6H-SiC4.2350GaN5.59130GaP4.65110GaAs5.954藍(lán)寶石5.342子安裝部件材料Al23.2237Cu16.6398W4.5178CuW6.4160Si2.6168A1N4.6165<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>當(dāng)傳熱板21由Cu制成時(shí)，子安裝部件30可以由CuW或W制成，以便使得圖案化導(dǎo)體31能夠直##合到傳熱板21上。如下面的表3所示，例如，與子安裝部件30和傳熱板21之間的釬焊(brazing)相比，子安裝部件30和傳熱板21之間的直M合能夠增加子安裝部件30和傳熱板21之間的接合面積，并且減小子安裝部件30和傳熱板21之間的#部分的熱阻。盡管LED芯片10可以利用諸如SnPb、AuSn和SnAgCu的焊料或者銀骨接合到子安裝部件30,它們優(yōu)選地利用諸如AuSn和SnAgCu的無鉛焊料相互掩^。當(dāng)子安裝部件30由Cu制成并且當(dāng)AuSn用于接合時(shí)，應(yīng)該通過在子安裝部件30待接合的表面上進(jìn)行預(yù)處理來形成Au或Ag的金屬層。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>當(dāng)子安裝部件30由W制成并且直接接合到傳熱板21時(shí)，從以下的表4可以看出，與當(dāng)子安裝部件30和傳熱板21利用銀焊接合相比，可以提供增加的熱傳導(dǎo)率和減小的熱阻。當(dāng)傳熱板21由Cu制成，并且當(dāng)A1N、復(fù)合SiC等被用作子安裝部件30的材料時(shí)，傳熱板21和子安裝部件30可以利用諸如AuSn和SnAgCu的無鉛焊料相互接合。當(dāng)AuSn被用于接合時(shí)，應(yīng)該通過在傳熱板21待接合的表面上進(jìn)行預(yù)處理來形成Au或Ag的金屬層。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置1的子安裝部件30具有這樣的厚度，使得子安裝部件30的表面距離傳熱板21比距離布線板22的阻止層26的表面更遠(yuǎn)。因此，可以防止LED芯片10發(fā)射到側(cè)面的光經(jīng)由布線板22的孔24的內(nèi)圓周表面被吸收到布線板22中，并且還可以防止從LED芯片10發(fā)射到側(cè)面的光經(jīng)由顏色改變部件70和安^JL20之間的M部被釋放(即，可以防止來自LED芯片10的藍(lán)光繞開顏色改變部件70而到狄面)。如上所述，用于反射來自LED芯片10的光的《—射膜32形成于圖案化導(dǎo)體31周圍的子安裝部件30的表面上、*LED芯片10的位置處。因此，可以防止來自LED芯片10倒的光被吸收到子安裝部件30中，以便能夠進(jìn)一步提高光輸出效率。如圖4所示，發(fā)光裝置1的LED芯片10和子安裝部件30的外圍都具有二維正方形形狀。在平面圖中，LED芯片10M在子安裝部件30的中央部分，使得LED芯片10的外圍線位于子安裝部件30的外圍線內(nèi)，并且二者的外圍線不互相平行，從而使LED芯片10的對(duì)角線不平行于子安裝部件30的對(duì)角線。更具體地，LED芯片10如此M在子安裝部件30的中央部分，使得LED芯片10的對(duì)角線與子安裝部件30的對(duì)角線大約成45°角。因此，與LED芯片10和子安裝部件30的外圍線相互平行的情況相比，可以縮短沿LED芯片10的對(duì)角線延伸的M線14兩端之間的直接距離(即，LED芯片表面上的電極與通過M線電連接到該電極的圖案化電路23的內(nèi)引線部分23a之間的距離)，而子安裝部件30的二維尺寸并不減小，所以可以抑制M線14引起的光輸出效率的減小，并且可以減小框架40的尺寸以及發(fā)光裝置1的整體尺寸?？傊?，在子安裝部件30的熱傳遞功能不降低的情況下，可以抑制接合線14引起的光輸出效率的減小，并且可以減小框架40的尺寸以及發(fā)光裝置1的整體尺寸。用作封裝部件50的材料的封裝樹脂是硅樹脂(siliconeresin)。然而，其材料并不限于硅樹脂，而可以是丙烯酸類樹脂等?？蚣?0采取圓筒的形式?？蚣?0和光學(xué)部件60由相同的光學(xué)透明材料(如硅酮(silicone))形成為一體(換言之，光學(xué)部件60和框架40連續(xù)地且一體地形成)。在由框架40和光學(xué)部件60構(gòu)成的透鏡塊中，框架40和光學(xué)部件60所圍成的空間形成用于容納LED芯片的凹陷?？蚣?0和光學(xué)部件60均具有與封裝部件50相同的折射率和線性膨脹系數(shù)?？蚣?0和光學(xué)部件60可以由折射率和彈性模量不低于封裝部件50的封裝樹脂的折射率和彈性模量的光學(xué)透明材料形成為一體。例如，當(dāng)封裝樹脂是丙烯酸類樹脂時(shí)，光學(xué)部件60和框架40可以由丙烯酸類樹脂形成為一體。用于光學(xué)部件60和框架40的光學(xué)透明材料可以具有與封裝樹脂基本上相同的線性膨脹系數(shù)。光學(xué)部件60具有光入射表面60a和光輸出表面60b。光入射表面60a形成于封裝部件50側(cè)并采取平面的形式。光輸出表面60b是一個(gè)凸面并且形成平凸透鏡，該平凸透鏡不允許來自光入射表面60a的光在光輸出表面60b與前述空氣層80之間的界面處全部反射。光學(xué)部件60這樣設(shè)置，以便使光學(xué)部件60的光軸與沿LED芯片10的厚度方向的發(fā)光部件12的中心線對(duì)準(zhǔn)。從LED芯片10側(cè)發(fā)射的光通過封裝部件50而透射，然后通過光學(xué)部件60或框架40和空氣層80而透射，并且到達(dá)顏色改變部件70以^顏色改變部件70的熒光材料，或者經(jīng)過顏色改變部件70而不與熒光材料發(fā)生》並撞。顏色改變部件70包拾諸如硅酮的光學(xué)透明材料與黃熒光材料粒子的混合物的成形產(chǎn)品(即，顏色改變部件70由光學(xué)透明材料和熒光材料組成)，其中當(dāng)受到來自LED芯片IO的藍(lán)光的激發(fā)時(shí)，該黃熒光材料發(fā)射寬黃光(broadyellowlight)。因此來自LED芯片10的藍(lán)光和來自黃熒光材料的光通過顏色改變部件70的外表面70b釋放，因此發(fā)光裝置1能夠產(chǎn)生白光。用于顏色改變部件70的光學(xué)透明材料不限于硅酮，而可以是丙烯酸類樹脂、玻璃或者有機(jī)和無機(jī)成分在納米或分子水平混合并結(jié)合而形成的有機(jī)-無機(jī)混合材料。與顏色改變部件70的光學(xué)透明材料結(jié)合使用的熒光材料也不限于黃熒光材料。例如，可以混合紅和綠熒光材料以便能夠產(chǎn)生白光。顏色改變部件70具有內(nèi)表面70a，該內(nèi)表面沿著光學(xué)部件60的光輸出表面60b以及框架40的外表面形成。因此，光輸出表面60b與顏色改變部件70的內(nèi)表面70a之間的距離在光學(xué)部件60的光輸出表面60b的所有位置處沿著法線方向基本上是恒定的。顏色改變部件70這樣形成使得在所有位置處其沿著法線方向的厚度是恒定的。例如，顏色改變部件70可以利用粘合劑(如硅樹脂、環(huán)氧樹脂等)在其位于安^20側(cè)的邊緣(它的圓形開口端)處^到安裝板20。如上所述，顏色改變部件70這樣設(shè)置使得在顏色改變部件70與光學(xué)部件60的光輸出表面60b或框架40的外表面之間(即顏色改變部件70內(nèi))形成空氣層80。顏色改變部件70內(nèi)的空氣層80可以起到熱絕緣層的作用，以便抑制從顏色改變部件70的熒光材料到LED芯片的熱傳遞，并抑制LED芯片溫度的增加。另外，可以防止由顏色改變部件70的尺度或?qū)?zhǔn)的精度而導(dǎo)致的產(chǎn)出的減小，因?yàn)椴恍枰獙㈩伾淖儾考?0到光學(xué)部件60和框架40。在發(fā)光裝置1的組裝過程中，顏色改變部件70可以在最后的步驟加裝，并且可以根據(jù)LED芯片10的發(fā)射波長(zhǎng)來控制在顏色改變部件70中熒光材料與光學(xué)透明材料的混合比例。因此，利用按照以上描述控制的顏色改變部件70，還可以減小顏色變化。如上所述，空氣層80形成于顏色改變部件70與光學(xué)部件60或框架40之間。因此，當(dāng)外力施加到顏色改變部件70而使其變形時(shí)，顏色改變部件70與光學(xué)部件60或框架40發(fā)生接觸的可能性較小，并且，可以防止將外力在顏色改變部件70上產(chǎn)生的應(yīng)力傳到LED芯片或每個(gè)掩^線14，所以，由于外力而導(dǎo)致的LED芯片10的發(fā)射特性的波動(dòng)或者每個(gè)接合線14的斷裂的可能性較小。因此，有利地提高了可靠性。按照以上描述所形成的空氣層80還可以提供以下的有利方面外部環(huán)境中的濕汽到達(dá)LED芯片10的可能性較?。灰约?，當(dāng)LED芯片10發(fā)射的光iiAj5色改變部件70并被顏色改變部件70中的黃熒光材料粒子散射時(shí)，可以減小通過光學(xué)部件60或框架40所散射和透射的光的量，從而能夠提高發(fā)光裝置l的總的光輸出效率在本實(shí)施例的LED照明器具中，每一個(gè)發(fā)光裝置1都利用插在該發(fā)光裝置1與器具本體100之間的絕緣層90掩^到器具本體100(具體地，每一個(gè)發(fā)光裝置1都利用插在該發(fā)光裝置1與器具本體100的底壁100a之間的絕緣層90安裝在器具本體100的底壁100a上)。絕緣層90具有電絕緣特性，并插在傳熱板21與器具本體100之間以將它們熱耦合。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，由包含二氧化硅(silica)、鋁等填料且在被加熱時(shí)能夠減小粘度的樹脂片制成的^部件(例如，大量填充熔融二氧化硅的有;^:片(organicgreensheet),如環(huán)氧樹脂片)被用來形成絕緣層卯。作為替換，由片狀綠陶瓷制成的綠片可被用作絕緣層卯。如果插入常規(guī)輻射橡膠片(傳熱片)來代替絕緣層卯，則傳熱板21和輻射片可能相互^^得不充分，使得在它們之間形成空隙，從而增加熱阻或?qū)е聫拿恳粋€(gè)發(fā)光裝置1到器具本體100的部分的熱阻發(fā)生變化。因此，當(dāng)將負(fù)載施加到傳熱板21等時(shí)，需要扭矩控制。如果使用絕緣油脂來形成絕緣層90，則可以防止傳熱板21與絕緣層90之間形成空隙，但是絕緣層卯會(huì)經(jīng)歷長(zhǎng)期變化(如粘度和收縮率的變化)，所以，可能在它們之間形成空隙，從而增加熱阻或?qū)е聫拿恳粋€(gè)發(fā)光裝置1到器具本體100的部分的熱阻發(fā)生變化。相對(duì)照而言，由具有電絕緣特性和高熱傳導(dǎo)率的樹脂片制成的#部件，還具有在加熱期間的高流動(dòng)性和對(duì)不規(guī)則表面的高粘著力。因此，在將安裝板20的傳熱板21接合到金屬器具本體100的過程(通過在傳熱板21與器具本體100的底壁100a之間插入^^部件然后加熱^^部件，將傳熱板21掩^到金屬器具本體100的過程)中，可以防止在^^部件與傳熱板21或器具本體100之間形成空隙，所以，能夠增加粘著力的可靠性，同時(shí)能夠減小長(zhǎng)期變化，并能夠防止粘著力不充分所引起的熱阻的增加或變化。還能夠防止否則會(huì)由于絕緣層卯的長(zhǎng)期變化，在傳熱板21與絕緣層卯之間形成空隙而導(dǎo)致的熱阻的增加。當(dāng)絕緣層卯具有25mm2的用于傳熱的有效接觸面積和O.lmm的厚度時(shí)，為了可以將絕緣層卯的熱阻控制為1K/W或以下，絕緣層90應(yīng)該滿足具有4W/m'K或以上的熱傳導(dǎo)率的要求。如果上述有機(jī)綠片被用作樹脂片，這個(gè)要求將會(huì)得到滿足。本實(shí)施例的LED照明器具可以按照以下描述制造。例如，首先通過熱壓接合技術(shù)等，利用插在安^20(每一個(gè)發(fā)光裝置1的部件)與器具本體100之間的絕緣層卯將安*^20#^到器具本體100。然后，將子安裝部件30接合到傳熱板21，其中LED芯片10已經(jīng)在之前掩^到子安裝部件30。然后，將LED芯片10的每一個(gè)電極通過#^線14、14電連接到安裝板20的每一個(gè)圖案化導(dǎo)體23。如圖5所示，然后用第一液體封裝樹脂材料50a(如硅樹脂)覆蓋LED芯片10和#^線14、14,該第一液體封裝樹脂材料50a將成為封裝部件50的一部分。此后，將第二液體封裝樹脂材料(如硅樹脂)注入光學(xué)部件60和框架40所圍成的空間，該第二液體封裝樹脂材料與第一封裝樹脂材料50a相同，并將成為封裝部件50的另一部分。然后將光學(xué)部件60與安*^120相對(duì)放置，以〗更將框架40插在光學(xué)部件60和安泉tl20之間，并且，使相應(yīng)的封裝樹脂材料50a和50b固化以形成封裝部件50。然后，利用粘合劑(如硅樹脂和環(huán)氧樹脂)將顏色改變部件70接合到安裝板20的布線板22。在本實(shí)施例中，形成于安裝板20的阻止層26的中央部分的圓孔26a具有略大于保護(hù)性覆蓋件(顏色改變部件)70的最大外直徑的內(nèi)直徑。在灌封過程中，流到孔26a的內(nèi)周a面附近的第一封裝樹脂材料50a的部分被用作將保護(hù)性覆蓋件70掩^到安^20的粘合劑。此后，將電路板200納入，附著于器具本體100,并電連接到每一個(gè)發(fā)光裝置l和每一個(gè)導(dǎo)線，并且將前蓋附著于器具本體100。如圖6所示，可以考慮另一種制造方法，該方法包括將LED芯片10電連接到接合線14、14;然后將用于形成封裝部件50的液體封裝樹脂材料50c(如硅樹脂)注入光學(xué)部件60和框架40所圍成的空間；然后將光學(xué)部件60與安裝板20相對(duì)放置，以便將框架40插在光學(xué)部件60和安裝板20之間；以及使封裝樹脂材料50c固化以形成封裝部件50。然而，在制造過程中，這種制作方法具有在封裝部件50中產(chǎn)生空隙的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)該使用前一種制造方法，以便使制造過程在封裝部件50中產(chǎn)生空隙的可能性較小，并能夠提供高度可靠的、高功率的發(fā)光裝置l。在注入第二封裝樹脂材料50b之前，如果第一封裝樹脂材料50a被固化，則能夠減小第一封裝樹脂材料50a的粘度，使得能夠有利地并且容易地去除在容納孔中留下的空隙。阻止層26的中央部分的孔26a的內(nèi)直徑還可以設(shè)置成略小于保護(hù)性覆蓋件70的最大內(nèi)直徑，并且，可以利用由粘合劑制成的^^部分75,將保護(hù)性覆蓋件70的安*^120側(cè)的一端M到阻止層26的孔26a的外圍部分的整個(gè)圓周上。在這種情況下，可以容易地控制插在保護(hù)性覆蓋件70與安裝板20之間的^部分75的厚度，并且可以提高保護(hù)性覆蓋件與安裝板20之間的接合的可靠性。用于#^部分75的粘合劑優(yōu)選地與保護(hù)性覆蓋件70的材料相同。如上所述，在本發(fā)明的LED照明器具中，每一個(gè)發(fā)光裝置l都利用插在該發(fā)光裝置1與器具本體100之間的絕緣層卯接合到器具本體100，并且，絕緣層卯具有電絕緣特性，且插在傳熱板21與器具本體100之間以將它們熱耦合。因此，每一個(gè)發(fā)光裝置l在發(fā)光期間所產(chǎn)生的熱都通過絕緣層卯傳遞到器具本體100并從器具本體100釋放，而不用通過具有相對(duì)大的厚度的電路板200。與具有插在LED單元的電路板300與器具本體(見圖18和19)之間的諸如Sarcon(注冊(cè)商標(biāo))的輻射橡膠片的常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例能夠減小從LED芯片10到器具本體100的部分的熱阻，提高熱輻射性能，減小熱阻的變化，并抑制LED芯片IO的結(jié)溫度的上升，從而能夠增加輸入功率和光輸出功率。另夕卜，每一個(gè)發(fā)光裝置l中的傳熱板21和子安裝部件30的總厚度可以小于電路板300的厚度。當(dāng)用于與常規(guī)LED照明器具相同的光輸出功率時(shí)，與常規(guī)LED照明器具相比，本實(shí)施例的LED照明器具有的優(yōu)點(diǎn)是可以降低LED芯片IO的結(jié)溫度，以便使LED芯片IO具有長(zhǎng)的壽命。在本實(shí)施例的LED照明器具中，發(fā)光裝置l具有外引線部分23b、23b，外引線部分23b、23b由安^20的LED芯片10安裝側(cè)的圖案化導(dǎo)體23、23的一部分形成。因此，發(fā)光裝置1可以通過引線恰當(dāng)?shù)剡B接而不用電路板200,所以，可以實(shí)現(xiàn)成本的降低，并可以提高放置發(fā)光裝置1的靈活性，以便于改變改變發(fā)光裝置1的數(shù)量和布局。在本實(shí)施例的LED照明器具的每一個(gè)發(fā)光裝置1中，LED芯片10利用子安裝部件30安裝在傳熱板21上，該子安裝部件30插在它們之間，并減輕由于LED芯片10和傳熱板21之間的線性膨脹系數(shù)差而施加到LED芯片10上的應(yīng)力。因此，能夠防止由于LED芯片10和傳熱板21之間的線性膨脹系數(shù)差而導(dǎo)致的LED芯片10的損壞，從而能夠增加可靠性。然而，當(dāng)LED芯片10和傳熱板21之間的線性膨脹系數(shù)差相對(duì)小時(shí)，不一定在LED芯片10和傳熱板21之間提供子安裝部件30。如果在LED芯片10和傳熱板21之間省略子安裝部件30，則可以減小LED芯片10與金屬器具本體IOO的底壁100a之間的距離，從而能夠減小從LED芯片10的發(fā)光部件12到器具本體100的部分的熱阻，并且能夠進(jìn)一步提高熱輻射性能。因此，能夠進(jìn)一步增加光輸出功率。子安裝部件30的面積可以大于LED芯片10的面積，并且，當(dāng)具有由LED芯片10面對(duì)子安裝部件30的表面中的內(nèi)切圓所形成的上底并具有由傳熱板21的另一個(gè)表面周圍的外接圓所形成的下底的截頂圓錐體的母線與下底成大約45。角0時(shí)，子安裝部件30在凡變上可以這樣設(shè)置4吏得子安裝部件30的邊緣位于截頂圓錐體外，以便使來自LED芯片10的熱能夠傳遞到傳熱板21的整個(gè)另一表面，而且能夠使線性熱流有效地將熱耗散掉。與絕緣層卯和傳熱板21以相同的二維尺寸形成的情況相比，在本實(shí)施例的LED照明器具中，絕緣層90的二維尺寸^Li殳置成大于傳熱板21的二維尺寸，以便能夠增加金屬性材料制成的傳熱板21和器具本體100(金屬性部件)之間的爬電距離，并能夠提高照明浪涌阻抗。雖然絕緣層90的厚度應(yīng)該根據(jù)所要求的耐壓來設(shè)計(jì)，但考慮到減小熱阻，絕緣層卯優(yōu)選地設(shè)置成盡可能薄。因此，在確定絕緣層卯的厚度之后，應(yīng)該確定二維尺寸以便滿;u^電距離的要求。在本實(shí)施例的LED照明器具中，每一個(gè)發(fā)光裝置1的框架40由光學(xué)透明材料制成，該光學(xué)透明材料的線性膨脹系數(shù)與封裝樹脂(用于封裝部件50的材料)的線性膨脹系lt^本上相同，并且該光學(xué)透明材料的折射率和彈性模量分別不低于封裝樹脂的折射率和彈性模量。因此，與框架40由金屬性材料(如鋁)制成的情況相比，本實(shí)施例能夠減小框架40與封裝部件50之間的線性膨脹差異，并且，在熱循環(huán)測(cè)試期間，能夠抑制空隙在低溫時(shí)形成于封裝部件50沖。因此，能夠提高可靠性，并且能夠減小框架40上的光反射損耗，所以能夠增加光輸出功率。在本實(shí)施例中，框架40和光學(xué)部件60形成為一體。作為替換，如圖9所示，框架400可以與光學(xué)部件600分開來提供。在圖9中，光學(xué)部件600包括雙凸透鏡，該雙凸透鏡具有在封裝部件50側(cè)的凸光入射表面600a以及凸光輸出表面600b。在這種情況下，在將框架400掩^到安裝板20之后，可以將封裝樹脂充入(通過灌封)框架400內(nèi)然后固化，以形成封裝部件50。因此光學(xué)部件600可以接合到封裝部件50和框架400。實(shí)施例2在以下參照所附的圖10到17描述才艮據(jù)本實(shí)施例的LED照明器具。除了和實(shí)施例1之間存在著發(fā)光裝置1和電路板200的結(jié)構(gòu)方面的差異之外，本實(shí)施例的LED照明器具的基本配置與實(shí)施例1基本上相同。應(yīng)該指出的是，與實(shí)施例l中相同的元件由相同的標(biāo)號(hào)來表示，并省略對(duì)其的描述。在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置1不包括實(shí)施例1中所描述的框架40;用于控制LED芯片10發(fā)射的光的分布的光學(xué)部件60采取f頂?shù)男问?，并設(shè)置在安*^120的一側(cè)，以便與安裝板20—起容納LED芯片10;由光學(xué)部件60和安*^120所包圍的空間中填充有封裝部件50，封裝部件50中封裝了LED芯片10及電連接到LED芯片10的#線14、14;并且，顏色改變部件70以這樣一種方式提供使得在顏色改變部件70與安*^120所述一側(cè)的光學(xué)部件60的光輸出表面60b之間形成空氣層80。在本實(shí)施例中，所使用的安裝板20的布線板22是柔性印刷布線板，包括由聚酰亞胺膜制成的絕緣基仗22a;以及在絕緣^4l22a的一側(cè)所形成的一對(duì)圖案化電源導(dǎo)體23、23。在本實(shí)施例中，布線板22的相應(yīng)圖案化導(dǎo)體23、23以這樣的方式形成使其所具有的邊緣略小于絕緣基t!22a的邊緣的一半。FR4、FR5、酚醛紙(paperphenol)等也可作為絕錄J4！22a的材料。阻止層26以這樣的方式圖案化使相應(yīng)的圖案化導(dǎo)體23、23在布線板22的孔24附近的兩個(gè)位置暴露，并在布線板22的外圍部分的一個(gè)位置暴露。相應(yīng)的圖案化導(dǎo)體23、23具有內(nèi)引線部分23a(端子部分)和外引線部分23b(用于外部連接的電極部分)。內(nèi)引線部分23a由在布線板22的孔24附近暴露的兩個(gè)矩形部分構(gòu)成，而外引線部分23b由在布線板22的外圍部分暴露的圃形部分構(gòu)成。在本實(shí)施例中，所使用的LED芯片IO在一個(gè)表面?zhèn)染哂性谒膫€(gè)角(見圖12和14)中的相鄰兩個(gè)角處的陽極電極13a以;5^另兩個(gè)角處的陰極電極13b。每一個(gè)陽極電極13a通過接合線14電連接到圖案化導(dǎo)體23之一，每一個(gè)陰極電極13b通過接合線14電連接到另一個(gè)圖案化導(dǎo)體23。在兩個(gè)外引線部分23b中，電連接到LED芯片10的每一個(gè)陽極電極13a的外引線部分23b(圖12中的右側(cè))標(biāo)以"+"，電連接到LED芯片10的每一個(gè)陰極電極13b的外引線部分23b(圖12中的左側(cè))標(biāo)以"-"。因此，在發(fā)光裝置1中，外引線部分23a和23b兩者的極性均可以以視覺方式識(shí)別，從而可以防止誤接。在本實(shí)施例中，布線板22的孔24是矩形的，并且如圖14A所示，內(nèi)引線部分23a設(shè)置在矩形孔24的每一個(gè)邊的中心附近。作為替換，如圖14B所示，內(nèi)引線部分23a可以設(shè)置在孔24的每一個(gè)邊的一端附近。在這種情況下，M線14的全長(zhǎng)可以更長(zhǎng)，以便使發(fā)生由于封裝部件50的膨脹和收縮而導(dǎo)致的掩^線14的斷裂的可能性較小，并且能提高可靠性。在本實(shí)施例中，LED芯片10是將6H-SiC^!用作晶體生長(zhǎng)基tl的藍(lán)LED芯片，而具有較高熱傳導(dǎo)率和絕緣特性的A1N,像實(shí)施例l中一樣，被用作子安裝部件30的材料。然而，子安裝部件30的材料不限于A1N,而可以是具有較高熱傳導(dǎo)率和較接近于6H-SiC(晶體生長(zhǎng)基fel的材料)的線性膨脹系數(shù)的任何其它材料，如復(fù)合SiC、Si、Cu以及CuW。在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置1的子安裝部件30也具有這樣的厚度，使得子安裝部件30的表面距離傳熱板21比距離布線板22的阻止層26的表面更遠(yuǎn)。因此，可以防止從LED芯片10發(fā)射到側(cè)面的光經(jīng)由布線板22的孔24的內(nèi)圓周表面被吸收到布線板22中。如果像實(shí)施例1中一樣，用于反射來自LED芯片10的光的反射膜形成于掩^LED芯片10的一側(cè)的子安裝部件30的表面上與LED芯片10的M部分的周圍，則可以防來自LED芯片10側(cè)的光被吸收進(jìn)子安裝部件30，使得能夠進(jìn)一步增加光輸出效率。像實(shí)施例1中一樣，光學(xué)部件60由光學(xué)透明材料(如二氧化硅)制成，但是不像實(shí)施例1中采取平凸透鏡的形式，而是釆取了常頂?shù)男问?。在本?shí)施例中，光學(xué)部件60的光輸出表面60b采取凸面的形式，該凸面不允許來自ife^射表面60a的光在光輸出表面60b與上述空氣層80之間的界面處被全部反射。光學(xué)部件60被設(shè)置成使其光軸與LED芯片10的光軸重合。因此，從LED芯片10發(fā)出并iiyV光學(xué)部件60的光入射表面60a的光能夠容易地到達(dá)顏色改變部件70，而不會(huì)在光輸出表面60b與空氣層80之間的界面處被全部反射，所以能夠增加總的光通量。從LED芯片10側(cè)發(fā)射光的通過封裝部件50而透射，然后通過光學(xué)部件60和空氣層80而透射，并且，到達(dá)顏色改變部件70,以^JL顏色改變部件70的熒光材料，或者經(jīng)過顏色改變部件70而不與熒光材料發(fā)生碰撞。光學(xué)部件60也可以以這樣的方式形成，4吏得在所有位置處，它的厚度沿著法線方向是恒定的。顏色改變部件70具有內(nèi)表面70a，該內(nèi)表面沿著光學(xué)部件60的光輸出表面60b形成。因此，光輸出表面60b與顏色改變部件70的內(nèi)表面70a之間的距離在光學(xué)部件60的光輸出表面60b的所有位置處沿著法線方向基本上是恒定的。發(fā)光裝置1可以通過下述方法制造。例如，在分別通過兩個(gè)^線14將LED芯片10電連接到相應(yīng)的圖案化導(dǎo)體23、23之后，將分配器400的噴嘴的前端與樹脂注入孔28對(duì)準(zhǔn)，該樹脂注入孔28與布線板22的孔24連續(xù)地形成，并且，將即將成為封裝部件50的一部分的液體封裝樹脂(如珪樹脂)注入子安裝部件30與布線板22之間的空間，并且使其固化(圖13示出了封裝樹脂制成的樹脂部分50d)。將即將成為封裝部件50的另一部分的液體封裝樹脂(如硅樹脂)注入常頂形光學(xué)部件60的內(nèi)部。此后，將光學(xué)部件60放置在安^20上的給定位置，并且使封裝樹脂被固化，以便形成封裝部件50，同時(shí)將光學(xué)部件60接合到安裝板20。此后，將顏色改變部件70接合到安裝板20。這種制造方法能夠在制造過程中抑制封裝部件50中氣泡(空隙)的形成，并降低空隙引起的接合線14上的應(yīng)力集中的可能性，所以能夠增加可靠性。然而，即使在使用這樣一種方法時(shí)，在制造過程中仍然有在封裝部件50中形成氣泡(空隙)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)該向光學(xué)部件60中注入相對(duì)大量的液體封裝樹脂。然而，在使用這種方法時(shí)，將光學(xué)部件60放置在安裝板20上的給定位置的過程會(huì)涉及這樣的情況部分液體封裝樹脂從光學(xué)部件60和安裝板20所包圍的空間溢出；以及樹脂在阻止層26的表面上蔓延。溢出的封裝樹脂會(huì)形成不必要的部分，該部分會(huì)導(dǎo)致對(duì)光的吸收或具有導(dǎo)致光的漫反射的不規(guī)則性，從而會(huì)降4^L光裝置1的總的光輸出效率。因此，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置l中，多個(gè)用于接收從光學(xué)部件60和安g20所包圍的空間溢出的封裝樹脂的樹脂捕集孔27，在安裝板20的所述一側(cè)、在光學(xué)部件60的環(huán)形邊緣所覆蓋的部分與顏色改變部件70的環(huán)形邊緣所覆蓋的部分之間、沿著光學(xué)部件60的圓周方向按照間隔形成。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)樹脂捕集孔27包括形成于布線板22中的通孔27a和形成在傳熱板21上對(duì)應(yīng)于通孔27a的位置處的凹部27b。因此，即使布線板22是薄的，也可以將樹脂捕集孔27做成深的，以^更能夠在孔27中捕集相對(duì)大量的封裝樹脂。另外，在樹脂捕集孔27中固化的封裝樹脂可以起到熱絕緣部件的作用，以阻斷從LED芯片10到顏色改變部件70的熱傳遞，所以能夠抑制與LED芯片10發(fā)熱關(guān)聯(lián)的顏色改變部件70的溫度的增加。因此，能夠抑制由LED芯片IO發(fā)熱所引起的熒光材料發(fā)光效率的降低。發(fā)光裝置1還具有防光吸收環(huán)形板140，該M蓋每一個(gè)樹脂捕集孔27,并設(shè)置在安^20的所述一側(cè)，處于光學(xué)部件60的環(huán)形邊緣所覆蓋的部分與顏色改變部件70的環(huán)形邊緣所覆蓋的部分之間。防光吸收環(huán)形板140防止光被吸收到每一個(gè)樹脂捕集孔27所捕集的固化封裝樹脂部分中。在與安裝板20側(cè)相對(duì)的一側(cè)，防光吸收環(huán)形板140具有白色阻止層，以<￡>^射來自LED芯片10、顏色改變部件70等的光，從而能夠防止光的吸收。在將光學(xué)部件60設(shè)置在安裝板20上的給定位置的過程中，當(dāng)溢出的封裝樹脂被捕集在每一個(gè)樹脂捕集孔27中之后，可以將防光吸收環(huán)形板140設(shè)置在安裝板20的所述一側(cè)。此后，在封裝樹脂固化過程中，可以利用封裝樹脂將防光吸收環(huán)形板140M到安裝板20。防光吸收環(huán)形板140還具有多個(gè)槽口142，通過所述槽口暴露每個(gè)樹脂捕集孔27的一小部分，以便當(dāng)封裝樹脂在樹脂捕集孔27中固化時(shí)，可以防止空隙的形成。在上iOL光裝置1中，樹脂捕集孔27形成于安a20的所述一側(cè)，處于光學(xué)部件60的安*^120側(cè)的邊緣所覆蓋的部分與顏色改變部件70的安裝板20側(cè)的邊緣所覆蓋的部分之間。因此，在將顏色改變部件70接合到安裝板20的過程中，封裝樹脂被捕集在樹脂捕集孔27中，從而防止了溢出，并且，由于防止了封裝樹脂溢出以及在安裝板20的所述一側(cè)形成不必要的部分，所以能夠防止光輸出效率的降低，否則，不必要的部出效率的降低。因此，能夠提高光輸出效率。在本實(shí)施例的發(fā)光裝置1中，多個(gè)樹脂捕集孔27沿著光學(xué)部件60的圓周方向按照間隔而設(shè)置。因此，在安裝板20的所述一側(cè)，光學(xué)部件60的安^^120側(cè)的邊緣所覆蓋的部分與顏色改變部件70的安裝&20側(cè)的邊緣所覆蓋的部分之間的距離可以被縮短，能夠防止封裝樹脂在安*^120的所述一側(cè)形成不必要的部分。還防止了樹脂捕集孔27將圖案化導(dǎo)體23、23分開，使得用于LED芯片10的電源布線可具有低電阻。參考圖16和17，電路板200具有穿過電路板200形成的導(dǎo)線插孔206。一對(duì)電源線(引線遞過貫穿器具本體100的底壁100a而形成的插孔100c插入插孔206并電連接。電路板200還具有圖案化布線202和光反射層203，該光>^射層覆蓋圖案化布線202的主要部分并由白色阻止層形成在與器具本體100的底壁100a側(cè)相對(duì)的表面上。電路板200具有孔204。每個(gè)孔204的尺寸略大于發(fā)光裝置1的安裝板20的二維尺寸。從頂部看，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置1的安裝敗20具有四個(gè)倒角，其中，在相應(yīng)外引線部分23b附近的倒角(圖16中的左倒角和右倒角)均具有比另外兩個(gè)倒角(圖16中的上倒角和下倒角)的曲率半徑小的曲率半徑。因此，在電路板200的所述一側(cè)，圖案化布線202可以在相對(duì)大的區(qū)域中形成。如圖17所示，為了防止對(duì)發(fā)光裝置1的LED芯片10施加過電壓，在電路板200的每一個(gè)孔204附近安裝防止過電壓的表面安裝的齊納二極管231和表面安裝的陶瓷電容器232。在發(fā)光裝置1中，安裝板20的每一個(gè)外引線部分23b通過端子板210電連接到電路板200的圖案化導(dǎo)體202。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，端子板210包括端子部分211和212。端子部分211通過以下形成將長(zhǎng)而窄的金屬板的一端彎成L形并利用焊料等將其接合到圖案化布線202，使其厚度方向與圖案化布線202的厚度方向一致。端部212通過以下形成將所述長(zhǎng)而窄的金屬板的另一端彎成J形并利用焊料等將其接合到外引線部分23b,使其厚度方向與外引線部分23b的厚度方向一致。這個(gè)結(jié)構(gòu)能夠減輕在接合端子210與外引線部分23b和圖案化布線202中的每一個(gè)之間的#^部分由于器具本體100和電路板200之間的線性膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而能夠提高每一個(gè)發(fā)光裝置1和電路板200之間的連接的可靠性。而且，在以上所描述的本實(shí)施例的LED照明器具中，與實(shí)施例l中一樣，每一個(gè)發(fā)光裝置1利用插在該發(fā)光裝置1與器具本體100之間的絕緣層90#^到器具本體100，并且，絕緣層90具有電絕緣特性，并插在傳熱板21與器具本體100之間以將它們熱耦合。因此，與具有插在LED單元的電路板300與器具本體之間的諸如Sarcon(注冊(cè)商標(biāo))的輻射橡膠片的常規(guī)結(jié)構(gòu)(見圖18和19)相比，本實(shí)施例能夠減小從LED芯片10到器具本體100的部分的熱阻，提高熱輻射性能，減小熱阻的變化，并抑制LED芯片10的結(jié)溫度的上升，從而能夠增加輸入功率和光輸出功率。在上述每一個(gè)實(shí)施例中，為每一個(gè)發(fā)光裝置1提供了絕緣層90。作為替換，單片略小于器具本體100的底壁100a的樹脂片可以在多個(gè)發(fā)光裝置l之間共用。光學(xué)部件60并不是必須提供，而是可以在需要時(shí)提供。當(dāng)從LED芯片10發(fā)射的光的顏色^JL光裝置1所要求的顏色時(shí)，可以提供由無熒光材料的光學(xué)透明材料制成的保護(hù)性覆蓋件來代替顏色改變部件70。器具本體100也可以采取諸如平板形狀的任何其它形狀。盡管在每一個(gè)實(shí)施例中都將聚光燈作為L(zhǎng)ED照明器具來說明，然而，可適用本發(fā)明技術(shù)思想的LED照明器具不僅包括聚光燈，而且還包括各種其它LED照明器具，如待附著到諸如天花板部件的建筑單元的頂燈。權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管照明器具，包括發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管芯片；傳熱板，所述傳熱板由熱傳導(dǎo)性材料制成，并且所述傳熱板的一側(cè)安裝有所述發(fā)光二極管芯片；布線板，所述布線板的一側(cè)具有用于向所述發(fā)光二極管芯片供電的圖案化導(dǎo)體，被接合到所述傳熱板的發(fā)光二極管芯片安裝側(cè)，并且所述布線板形成有暴露部分，通過所述暴露部分暴露所述傳熱板上的所述發(fā)光二極管芯片安裝側(cè)；封裝部件，在其中，所述發(fā)光二極管芯片被封裝在所述布線板的所述一側(cè)；以及穹頂形顏色改變部件，所述穹頂形顏色改變部件利用光學(xué)透明材料以及被所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光激發(fā)而發(fā)射顏色與所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光的顏色不同的光的熒光材料形成，并且被設(shè)置成包圍在所述布線板的所述一側(cè)的所述封裝部件；金屬器具本體，包含發(fā)光二極管芯片的所述發(fā)光裝置被保持在所述金屬器具本體上；以及絕緣層，所述絕緣層具有電絕緣特性，并且被插在所述傳熱板與器具本體之間，以便將所述傳熱板與器具本體熱耦合，其中，所述發(fā)光裝置利用插在所述發(fā)光裝置與所述器具本體之間的絕緣層接合到所述器具本體。2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光二極管照明器具，其中，在所述發(fā)光裝置中，所述發(fā)光二極管芯片利用子安裝部件安裝在所述傳熱板上，所述子安裝部件插在所H光二極管芯片與所述傳熱板之間，以便減輕由于所i1^光二極管芯片與所述傳熱板之間的線性膨脹系數(shù)差而施加到所述發(fā)光二極管芯片上的應(yīng)力。3.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光二極管照明器具，其中，所述子安裝部件具有比所&良光二極管芯片的面積大的面積，并且在尺度上這樣設(shè)置，使得所述子安裝部件的邊緣位于一截頂圓錐體外，所述截頂圓錐體具有由所述發(fā)光二極管芯片的面對(duì)所述子安裝部件的表面中的內(nèi)切圓所形成的上底和由所述傳熱板的另一個(gè)表面周圍的外接圓所形成的下底。4.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)光二極管照明器具，其中，所述截頂圓錐體被設(shè)置成具有與所述下底成45°角的母線。5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光二極管照明器具，其中，所述絕緣層利用樹脂片形成，所述樹脂片包含*^并且在#熱時(shí)粘度降低。6.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光二極管照明器具，其中，所述絕緣層被設(shè)置成具有比所述傳熱板的二維尺寸大的二維尺寸。7.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光二極管照明器具，其中，所述顏色改變部件以這樣的方式設(shè)置，使得在所述顏色改變部件內(nèi)形成空氣層。全文摘要設(shè)備主體(100)所保持的發(fā)光裝置(1)具有發(fā)光二極管芯片(10)；由熱傳導(dǎo)性材料制成的傳熱板(21)，其上安裝發(fā)光二極管芯片(10)；布線板(22)，其一個(gè)表面上具有用于發(fā)光二極管芯片(10)的導(dǎo)電圖案(23、23)，并形成有窗孔(暴露部分)(24)，用于暴露傳熱板(21)上的發(fā)光二極管芯片(10)安裝表面；密封部件(50)，用于將發(fā)光二極管芯片(10)密封在布線板(22)的所述一個(gè)表面；以及穹頂形顏色轉(zhuǎn)換部件(70)，其由熒光材料和透光材料制成，并設(shè)置在布線板(22)的所述一個(gè)表面。發(fā)光裝置(1)通過絕緣層(90)與設(shè)備主體(100)連接，并且，絕緣層(90)具有電絕緣特性，并通過設(shè)置在傳熱板(21)與設(shè)備主體(100)之間來將傳熱板(21)與設(shè)備主體熱接合。文檔編號(hào)F21V5/04GK101268561SQ20068003439公開日2008年9月17日申請(qǐng)日期2006年9月20日優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日發(fā)明者浦野洋二,西岡恭志,鎌田策雄申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社