專利名稱：發(fā)光二極管光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管光源裝置，特別是一種具有較佳散熱效率的發(fā)光二極管光源 裝置。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)因其具較佳的光學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用 到各種領(lǐng)±或，具體可參見(jiàn)Daniel A. Steigerwald等人在文獻(xiàn)IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 8， No. 2 (2002年3/4月)中的Illumination With Solid State Lighting Technology^^文。
發(fā)光二極管為一種固態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其電、光特性及壽命對(duì)溫度敏感。 一般而言 ，較高的溫度會(huì)導(dǎo)致低落的內(nèi)部量子效應(yīng)并且壽命也會(huì)明顯縮短；另一方面，半導(dǎo)體的電阻 隨著溫度的升高而降低，滑落的電阻會(huì)帶來(lái)較大的電流及更多的熱產(chǎn)生，造成熱累積現(xiàn)象的 發(fā)生；此一熱破壞循環(huán)往往會(huì)加速破壞發(fā)光二極管光源裝置。
參見(jiàn)美國(guó)專利第6，428，189 Bl號(hào)揭示的一種發(fā)光二極管光源裝置，其是利用散熱器 (Heat Dissipater)來(lái)輔助發(fā)光二極管進(jìn)行散熱以抑制熱累積現(xiàn)象的產(chǎn)生。其中，發(fā)光二極 管與電路板形成電連接并穿過(guò)電路板上的通孔與散熱器形成熱接觸，并且所述發(fā)光二極管是 經(jīng)由熱耦合劑(Thermal Coupling Agent)與散熱器粘合而形成熱接觸。然而，熱耦合劑通常 難以提供足夠的結(jié)合力使發(fā)光二極管與散熱器穩(wěn)固地連接在一起以確保發(fā)光二極管與散熱器 之間有良好的熱傳遞，其在一定程度上會(huì)導(dǎo)致該種發(fā)光二極管光源裝置的散熱效率不佳。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以實(shí)施例說(shuō)明一種發(fā)光二極管光源裝置，其可具較佳的散熱效率。 一種發(fā)光二極管光源裝置，其包括 一個(gè)電路板、多個(gè)發(fā)光二極管、 一個(gè)散熱裝置以及 多個(gè)固接裝置。所述電路板包括一個(gè)第一表面以及一個(gè)與所述第一表面相對(duì)的第二表面，所 述第一表面上設(shè)置有電氣連線。所述多個(gè)發(fā)光二極管設(shè)置在所述電路板的第一表面上且與所 述電氣連線電性連接。所述散熱裝置與所述電路板的所述第二表面形成熱接觸。所述多個(gè)固 接裝置分別包括一個(gè)第一端部及一個(gè)與第一端部相對(duì)的第二端部，所述第一端部卡固在所述 電路板的第一表面上，所述第二端部與所述散熱裝置固定連接。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，所述發(fā)光二極管光源裝置經(jīng)由設(shè)置多個(gè)固接裝置并將所述多個(gè)固接裝置的第一端部卡固在電路板的第一表面上且其第二端部與散熱裝置固定連接，用以施加壓力 于電路板上使電路板與散熱裝置緊密接觸，因而可確保電路板與散熱裝置之間有良好的熱傳 遞，進(jìn)而可確保發(fā)光二極管與散熱裝置之間有良好的熱傳遞。


圖l是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的發(fā)光二極管光源裝置的局部剖示圖。 圖2A及2B分別是圖1所示發(fā)光二極管光源裝置的固接裝置的側(cè)視及主視示意圖。 圖3A及3B分別是圖1所示發(fā)光二極管光源裝置的固接裝置的另一實(shí)施例的側(cè)視及主視示 意圖。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的發(fā)光二極管光源裝置的局部剖示圖。 圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的發(fā)光二極管光源裝置的局部剖示圖。 圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的發(fā)光二極管光源裝置的局部剖示圖。 圖7是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的發(fā)光二極管光源裝置的局部剖示圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 第一實(shí)施例
參見(jiàn)圖l，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管光源裝置IO，其包括 一個(gè)電路板 11、多個(gè)發(fā)光二極管13、 一個(gè)散熱裝置15以及多個(gè)固接裝置17。
所述電路板11包括一個(gè)第一表面112、 一個(gè)第二表面114以及一個(gè)通孔116。第一表面 112與第二表面114相對(duì)設(shè)置，所述通孔116貫穿所述第一表面112及第二表面114。第一表面 112上配置有電氣連線118，例如銅導(dǎo)線。所述電路板ll可選用金屬芯印刷電路板(Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB)，以使其具有較佳的熱傳導(dǎo)效率。
所述多個(gè)發(fā)光二極管13設(shè)置在所述電路板11的第一表面112上且與第一表面112上的電氣 連線118形成電性連接。圖1中示出兩個(gè)發(fā)光二極管13，其分別包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管芯 片(圖中未示出)以及用于一個(gè)封裝所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管芯片的透光封裝體132。透光 封裝體132的外表面則作為發(fā)光二極管13的光出射面。所述兩個(gè)發(fā)光二極管13為表面貼裝型 發(fā)光二極管(Surface Mounted type Light Emitting Diode， SMT-type LED)。
所述散熱裝置15設(shè)置在所述電路板11的鄰近所述第二表面114的一側(cè)且與所述第二表面 114形成熱接觸。所述散熱裝置15的遠(yuǎn)離所述電路板11的第二表面114之一側(cè)設(shè)置有多個(gè)散熱 鰭片152，用以增大其散熱面積。所述散熱裝置15可由銅、鋁等金屬材料制成。為減小散熱 裝置15與電路板11的第二表面114之間的接觸熱阻，可在散熱裝置15與第二表面114之間增設(shè)一個(gè)熱界面層14，例如一導(dǎo)熱膠或其它合適的熱界面材料。
所述多個(gè)固接裝置17包括一個(gè)第一端部172及一個(gè)第二端部174，第一端部172與第二端 部174相對(duì)設(shè)置。所述第一端部172卡固在所述電路板11的第一表面112上且與第一表面112形 成連續(xù)的線接觸(如圖2A及2B所示)或不連續(xù)的線接觸(如圖3A及3B所示)。所述第二端部174 經(jīng)由一鎖固件18鎖固在散熱裝置15上而與所述散熱裝置15形成固定連接。該種設(shè)置使得所述 多個(gè)固接裝置17可施加壓力于電路板11上以使電路板11與散熱裝置15緊密接觸而具良好的熱 傳遞。
本實(shí)施例中，所述多個(gè)固接裝置17的材料可選用纖維強(qiáng)化(Fiber Reinforced)塑膠 (Plastic)，例如玻璃纖維強(qiáng)化或碳纖維強(qiáng)化塑膠。該種纖維強(qiáng)化塑膠具較好的耐疲勞性能 、長(zhǎng)時(shí)間使用仍能維持其彈性，以使施加于電路板ll上的壓力不致于消失。其中，玻璃纖維 強(qiáng)化或碳纖維強(qiáng)化塑膠可為玻璃纖維強(qiáng)化或碳纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯、聚甲醛樹(shù)脂、聚丙烯、 聚鄰苯二甲酰胺(PPA)、聚對(duì)苯二甲酸二丁酯樹(shù)脂(PBT)等。所述鎖固件18選用螺絲，其使得 施加于所述電路板ll上的壓力可調(diào)節(jié)。
圖1中示出三個(gè)固接裝置l7，其與所述兩個(gè)發(fā)光二極管13相互間隔排列且所述兩個(gè)發(fā)光 二極管13分別位于與其相鄰的兩個(gè)固接裝置17之間。所述三個(gè)固接裝置17中的兩個(gè)設(shè)置在電 路板ll的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊，另一個(gè)固接裝置17的第二端部174則穿過(guò)電路板11的通孔116與所 述散熱裝置15固定連接。可以理解的是，也可將多個(gè)固接裝置17僅設(shè)置在電路板11的側(cè)邊而 非穿過(guò)電路板ll，相應(yīng)地可無(wú)需在電路板11上設(shè)置通孔116;其在一定程度上也可使電路板 11與散熱裝置15之間有較好的接觸。也可以理解的是，當(dāng)發(fā)光二極管13的數(shù)目增多時(shí)，還可 在電路板11上設(shè)置多個(gè)通孔16并相應(yīng)地增加穿過(guò)電路板11的通孔116之固接裝置17的數(shù)目。
另外，所述發(fā)光二極管光源裝置10還可設(shè)置一個(gè)燈罩19，所述燈罩19固定在所述散熱裝 置15之與電路板11的第二表面114形成熱接觸的表面上并與散熱裝置15形成一容置空間(圖中 未標(biāo)示)，所述多個(gè)發(fā)光二極管13及電路板11配置在所述容置空間內(nèi)。
第二實(shí)施例
參見(jiàn)圖4，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管光源裝置20，其與本發(fā)明第一實(shí)施 例提供的發(fā)光二極管光源裝置10基本相同。所述發(fā)光二極管光源裝置20包括 一個(gè)電路板 11、多個(gè)發(fā)光二極管13、 一個(gè)散熱裝置15以及多個(gè)固接裝置27;其與發(fā)光二極管光源裝置IO 的不同之處在于固接裝置27與所述多個(gè)發(fā)光二極管13相互間隔排列且所述多個(gè)發(fā)光二極管 13分別位于與其相鄰的兩個(gè)固接裝置27之間。所述固接裝置27包括一個(gè)第一端部272、 一個(gè) 第二端部274以及一個(gè)設(shè)置在第一端部272上的導(dǎo)線273。所述第一端部272與第二端部274相對(duì)設(shè)置，其卡固在電路板11的第一表面112上并使所述導(dǎo)線273與所述電路板11的第一表面 112上之電氣連線118接觸而形成電連接；所述第二端部274經(jīng)由一粘合劑(圖中未示出)以膠 粘方式與所述散熱裝置15形成固定連接。該種設(shè)置使得所述多個(gè)固接裝置27可施加壓力于電 路板11上以使得電路板11與散熱裝置15緊密接觸而具良好的熱傳遞。所述導(dǎo)線273用以電連 接與固接裝置27相鄰的發(fā)光二極管13，其經(jīng)由與一外部電源(圖中未示出)電性連接可向所述 多個(gè)發(fā)光二極管13提供電能。另外，可以理解的是，所述固接裝置27的第二端部274也可經(jīng) 由如第一實(shí)施例所述的鎖固方式與所述散熱裝置15形成固定連接。 第三實(shí)施例
參見(jiàn)圖5，本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管光源裝置30，其與本發(fā)明第一實(shí)施 例提供的發(fā)光二極管光源裝置10基本相同。所述發(fā)光二極管光源裝置30包括 一個(gè)電路板 11、多個(gè)發(fā)光二極管13、 一個(gè)散熱裝置15以及多個(gè)固接裝置37;其與發(fā)光二極管光源裝置IO 的不同之處在于固接裝置37包括一個(gè)第一端部372、 一個(gè)第二端部374以及一個(gè)彈性元件 373，例如彈簧。所述第一端部372與第二端部374相對(duì)設(shè)置，所述彈性元件373設(shè)置在第一端 部372與所述電路板11的第一表面112之間，以使得第一端部372彈性地卡固在電路板11的第 一表面112上以向電路板11施加一彈性壓力；所述第二端部374經(jīng)由一粘合劑(圖中未示出)以 膠粘方式與所述散熱裝置15形成固定連接。該種設(shè)置使得所述多個(gè)固接裝置37可施加彈性壓 力于電路板11上以使得電路板11與散熱裝置15緊密接觸而具良好的熱傳遞。另外，可以理解 的是，所述固接裝置37的第二端部374也可經(jīng)由如第一實(shí)施例所述的鎖固方式與所述散熱裝 置15形成固定連接。
第四實(shí)施例
參見(jiàn)圖6，本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管光源裝置40，其與本發(fā)明第一實(shí)施 例提供的發(fā)光二極管光源裝置10基本相同。所述發(fā)光二極管光源裝置40包括 一個(gè)電路板 11、多個(gè)發(fā)光二極管13、 一個(gè)散熱裝置45以及多個(gè)固接裝置47;其與發(fā)光二極管光源裝置IO 的不同之處在于所述固接裝置47包括一個(gè)第一端部472及一個(gè)第二端部474。所述散熱裝置 45的遠(yuǎn)離所述電路板11的第二表面114之一側(cè)形成有多個(gè)散熱鰭片452，其鄰近所述電路板ll 的第二表面114之一側(cè)形成有多個(gè)凹槽454。所述固接裝置47的第一端部472與第二端部474相 對(duì)設(shè)置，其卡固于電路板11的第一表面112上并與所述第一表面112形成面接觸；其第二端部 474嵌設(shè)于所述散熱裝置45的與之對(duì)應(yīng)的凹槽454內(nèi)以與所述散熱裝置45形成固定連接。該種 設(shè)置使得所述多個(gè)固接裝置47可施加壓力于電路板11上以使得電路板11與散熱裝置45緊密接 觸而具良好的熱傳遞。第五實(shí)施例
參見(jiàn)圖7，本發(fā)明第五實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管光源裝置50，其與本發(fā)明第四實(shí)施 例提供的發(fā)光二極管光源裝置40基本相同。所述發(fā)光二極管光源裝置50包括 一個(gè)電路板 11、多個(gè)發(fā)光二極管13、 一個(gè)散熱裝置45以及多個(gè)固接裝置57;其與發(fā)光二極管光源裝置40 的不同之處在于所述固接裝置57包括一個(gè)第一端部572、 一個(gè)第二端部574以及一個(gè)設(shè)置在 第二端部572上的導(dǎo)線573。所述第一端部572與第二端部574相對(duì)設(shè)置，其卡固在電路板ll的 第一表面l 12上并使所述導(dǎo)線573與所述電路板11的第一表面l 12上之電氣連線118接觸而形成 電連接；所述第二端部574嵌設(shè)于散熱裝置45的與之對(duì)應(yīng)的凹槽454而與所述散熱裝置45形成 固定連接。該種設(shè)置使得所述多個(gè)固接裝置57可施加壓力于電路板11上以使得電路板11與散 熱裝置45緊密接觸而具良好的熱傳遞。所述導(dǎo)線573用以電連接與固接裝置57相鄰的發(fā)光二 極管13，其經(jīng)由與一外部電源(圖中未示出)電性連接可向所述多個(gè)發(fā)光二極管13提供電能。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，如變更固接裝置17、 27、 37、 47及57的結(jié)構(gòu)及/或其與發(fā)光二極管13的排列方式、固接裝置17、 27、 37、 47及57與散熱裝 置15、 45之間的固定連接方式等以用于本發(fā)明等設(shè)計(jì)，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可 。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種發(fā)光二極管光源裝置，其包括一個(gè)電路板，其包括一個(gè)第一表面以及一個(gè)與所述第一表面相對(duì)的第二表面，所述第一表面上設(shè)置有電氣連線；多個(gè)發(fā)光二極管，其設(shè)置在所述電路板的第一表面上且與所述電氣連線電性連接；一個(gè)散熱裝置，其與所述電路板的所述第二表面形成熱接觸；以及多個(gè)固接裝置，其分別包括一個(gè)第一端部及一個(gè)與第一端部相對(duì)的第二端部，所述第一端部卡固在所述電路板的所述第一表面上，所述第二端部與所述散熱裝置固定連接。
2.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述電路板 包括至少一個(gè)貫穿所述第一表面及第二表面的通孔，所述多個(gè)固接裝置中的至少一個(gè)的所述 第二端部穿過(guò)所述至少一個(gè)通孔與所述散熱裝置固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固 接裝置與所述多個(gè)發(fā)光二極管相互間隔排列，且所述多個(gè)發(fā)光二極管分別位于與其相鄰的兩 個(gè)所述固接裝置之間。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固 接裝置還分別包括一個(gè)設(shè)置在所述第一端部上的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線經(jīng)由所述固接裝置卡固于所 述電路板的所述第一表面上而電連接至與所述固接裝置相鄰的發(fā)光二極管。
5.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固 接裝置的第二端部分別經(jīng)由鎖固方式與所述散熱裝置形成固定連接。
6.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固 接裝置的第二端部分布經(jīng)由膠粘方式與所述散熱裝置形成固定連接。
7.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述散熱裝 置的鄰近所述電路板的所述第二表面的一側(cè)設(shè)置有多個(gè)凹槽，所述多個(gè)固接裝置的第二端部 分別嵌設(shè)于與其對(duì)應(yīng)的所述凹槽內(nèi)以與所述散熱裝置形成固定連接。
8.如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固接裝置還分別包括一彈性元件，所述彈性元件設(shè)置在所述第一端部與所述電路板的所述第一 表面之間以使得所述第一端部彈性地卡固于所述電路板的所述第一表面上。
9. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè)固 接裝置的材料為纖維強(qiáng)化塑膠。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述纖維 強(qiáng)化塑膠為玻璃纖維強(qiáng)化塑膠或碳纖維強(qiáng)化塑膠。
11. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于所述多個(gè) 固接裝置分別與所述電路板的所述第一表面形成線接觸或面接觸。
12. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于還包括一 熱界面層，所述熱界面層設(shè)置在所述電路板的所述第二表面與所述散熱裝置之間。
13. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管光源裝置，其特征在于還包括一 燈罩，所述燈罩固定在所述散熱裝置上且與所述散熱裝置形成一容置空間，所述電路板及所 述多個(gè)發(fā)光二極管配置在所述容置空間內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管光源裝置，其包括一個(gè)電路板、多個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)散熱裝置以及多個(gè)固接裝置。電路板包括一個(gè)第一表面以及一個(gè)與第一表面相對(duì)的第二表面，第一表面上設(shè)置有電氣連線。所述多個(gè)發(fā)光二極管設(shè)置在電路板的第一表面上且與所述電氣連線電性連接。散熱裝置與所述電路板的第二表面形成熱接觸。所述多個(gè)固接裝置分別包括一個(gè)第一端部及一個(gè)與第一端部相對(duì)的第二端部，第一端部卡固在電路板的第一表面上，第二端部與所述散熱裝置固定連接。所述發(fā)光二極管光源裝置經(jīng)由設(shè)置多個(gè)固接裝置并將其第一端部卡固在電路板的第一表面上且其第二端部與散熱裝置固定連接，從而可施壓于電路板上使電路板與散熱裝置緊密接觸。
文檔編號(hào)F21V29/00GK101413652SQ20071020207
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者徐弘光, 李培欽, 林志偉 申請(qǐng)人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司