專(zhuān)利名稱(chēng)：提高了散熱特性的高光度led光源構(gòu)造體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED光源構(gòu)造體，尤其涉及加工導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的金屬而制作兩電極單元，利用其中之一的電極單元并通過(guò)電極單元直接排出在LED芯片產(chǎn)生的熱從而提高散熱特性，并且實(shí)現(xiàn)光源的穩(wěn)定化并防止電壓下降從而可輸出高光度的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)是正向施加電壓時(shí)發(fā)光的半導(dǎo)體元件，若對(duì)LED施加電壓則電子所具有的能量在LED的PN接合面轉(zhuǎn)換為光能而發(fā)光。這種LED按照半導(dǎo)體材料能夠發(fā)出多種顏色的光，對(duì)于輸入電壓的響應(yīng)時(shí)間較快，且構(gòu)造簡(jiǎn)單而費(fèi)用低廉從而可進(jìn)行大量生產(chǎn)，而且不像燈泡那樣使用燈絲因而可制作成小型。而且，該LED耐震且故障概率較小因而使用壽命較長(zhǎng)，因此，作為光源代替現(xiàn)有燈泡或熒光燈等照明器具而廣泛利用。利用這種LED的光源具有在二極管的溫度維持適宜的電子的激活溫度時(shí)(大致25-55°C)光輸出和光效率極大化的特性。LED因其特性在電子通過(guò)電磁感應(yīng)(電)而移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生光子和熱，此時(shí)，該光子和熱形成彼此成反比例的相關(guān)關(guān)系。于是根據(jù)多快地消除在LED的內(nèi)部產(chǎn)生的熱就能加速光子的產(chǎn)生從而能夠維持二極管的耐久性。即、由電能而發(fā)生電子的移動(dòng)，由于此時(shí)所產(chǎn)生的熱使得電子的激活度增加從而電阻減少。而且，除了適宜的電子的激活所需的熱之外的熱使通過(guò)電能的光子產(chǎn)生減少，且因熱而引起的過(guò)度的電子的激活度(電流量的增加)降低原子結(jié)構(gòu)的結(jié)合力，導(dǎo)致減少二極管所能承受的電子的遷移率(電壓)的結(jié)果，最終破壞LED甚至還會(huì)引起火災(zāi)。在制作主要用作照明的LED光源時(shí)多數(shù)會(huì)產(chǎn)生這種發(fā)熱問(wèn)題，因而要求有散熱片以能夠迅速排出在LED產(chǎn)生的除了電子激活所需熱之外所積蓄的熱。一般來(lái)講，LED光源構(gòu)造體是通過(guò)在由金屬體的散熱片、形成于該散熱片上的絕緣體、形成于上述絕緣體的上部的銅箔電路層構(gòu)成的PCB (Printed Circuit Board)上搭載LED芯片或插件而實(shí)現(xiàn)。就這種現(xiàn)有LED光源構(gòu)造體而言，電流通過(guò)銅箔電路層而輸入LED芯片的正(+ )電極并經(jīng)LED芯片輸出到負(fù)(_)電極而實(shí)現(xiàn)發(fā)光。以上述構(gòu)成實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有LED光源受較薄的銅箔電路層限制而無(wú)法直接加大面積也無(wú)法增加電路的通電性，因而采取將LED芯片和電路中產(chǎn)生的電阻所產(chǎn)生的熱和芯片中產(chǎn)生光子時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的熱通過(guò)下部的絕緣體傳遞到散熱片而排出的間接性散熱方法，因此，對(duì)于所產(chǎn)生的熱不能有效地進(jìn)行散熱，因而實(shí)現(xiàn)高光度的LED光源起來(lái)有其局限性。鑒于這種問(wèn)題，最近提出了一種對(duì)形成于散熱片上部的絕緣體進(jìn)行蝕刻，并在絕緣體上部搭載LED芯片，使在LED芯片產(chǎn)生的熱直接傳遞到散熱片而不經(jīng)絕緣體從而能夠提高散熱效果的方案。但由于在這種方法中熱經(jīng)形成于LED芯片或插件自身的絕緣體、和連接LED芯片與散熱片的軟釬焊層而傳遞到散熱片，因而依然存在散熱效果下降的局限 性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)課題本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效地排出LED光源驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的熱的、提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種將由導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的金屬體構(gòu)成的散熱器直接用作LED光源的正極而通過(guò)散熱器排出在LED光源產(chǎn)生的熱從而能夠提高散熱特性的、提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體。本發(fā)明的其它目的在于提供一種能夠防止LED光源驅(qū)動(dòng)時(shí)電壓下降和所產(chǎn)生的光的輸出降低的、旨在提高散熱性能和防止電壓下降的、提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種單個(gè)地使用LED光源構(gòu)造體或者簡(jiǎn)便地連接多個(gè)LED光源構(gòu)造體從而可根據(jù)需要使光量可變的、提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體。解決課題方案為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體是安裝有LED芯片且能夠向外部排出因LED芯片的亮燈而產(chǎn)生的熱，其特征是包括:由具有導(dǎo)電性的材質(zhì)構(gòu)成的第一電極單元10 ;由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成且與上述第一電極單元10電絕緣的第二電極單元20 ;以及以將上述第一電極單元10和上述第二電極單元20用作兩電極的方式設(shè)置的LED芯片40，上述第一電極單元10和/或第二電極單元20與LED芯片40面接觸，使得在LED芯片40產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)而向大氣中排出。此時(shí)，可在上述第一電極單元10的一端或兩端具備一個(gè)以上的第一電極連接部11，并形成有一個(gè)以上的通孔12，且在上表面與上述通孔12相鄰而構(gòu)成有第一電極部13，至少在下表面在除了上述第一電極連接部11之外的區(qū)域形成有絕緣層，在上述第二電極單元20的一端或兩端具備一個(gè)以上的第二電極連接部21且上述第二電極單元20緊貼配置于上述第一電極單元的下側(cè)，形成有層疊于上述第一電極單元10上并形成有與上述通孔12和上述第一電極部13對(duì)應(yīng)的電極連接孔33的具有非導(dǎo)電性的絕緣體30，而上述LED芯片安裝于上述絕緣體30上，通過(guò)上述電極連接孔33由第一電極部13而與第一電極單元10連接，并通過(guò)上述通孔12與第二電極單元20連接。此時(shí)，最好在上述第一電極連接部、第一電極部以及至少上述第二電極單元中與上述通孔對(duì)應(yīng)的部分形成有用于提高導(dǎo)電性的鍍金層。上述罩中，安裝固定上述LED芯片的部分以凹成半球的形態(tài)凹陷，在該凹陷的中央部分形成有電極連接孔，為了增大上述LED芯片的安裝固定高度而提高光輸出，可在上述第二電極單元形成朝向上述通孔突出的第二電極部。此時(shí)，上述第二電極部通過(guò)在上述第二電極單元的背面施加壓力而突出，該突出的高度最好為上述第二電極單元厚度的2/3以下。而且，為了提高上述LED芯片與第二電極單元之間的導(dǎo)電性，在上述第二電極部的上表面可進(jìn)一步形成鍍金層。
最好上述第一電極是負(fù)極，上述第二電極正極。而且，在上述第一電極單元或第二電極單元中，最好將來(lái)自上述LED芯片的熱傳遞較多的電極單元的截面積形成為大于另外的電極單元的截面積。上述第一電極連接部可僅形成于上述第一電極單元的一端且上述第二電極連接部?jī)H形成于與上述第一電極單元的另一端對(duì)應(yīng)的上述第二電極單元的另一端，以使上述第一電極連接部與相鄰的LED光源構(gòu)造體的第二電極連接部連接且上述第二電極連接部與另外的相鄰的LED光源構(gòu)造體的第一電極連接部連接，從而一個(gè)LED光源構(gòu)造體能夠與一個(gè)以上的相鄰的LED光源構(gòu)造體連接。上述第二電極單元20以具有散熱器形狀的方式構(gòu)成，從而可構(gòu)成為在上述LED芯片40產(chǎn)生的熱通過(guò)具有散熱器形狀的第二電極單元20排出。使上述第一電極單元的高度與具有散熱器形狀的第二電極單元的上部高度保持水平地在第二電極單元的上部可構(gòu)成設(shè)置上述第一電極單元和絕緣體的槽筒。此時(shí)，在上述第一電極單元上部和第二電極單元上部形成多個(gè)正極端子和負(fù)極端子，從而能夠連接設(shè)置多個(gè)LED芯片的正極和負(fù)極。或者，構(gòu)成具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的金屬體的散熱器60，以透明材質(zhì)的絕緣物質(zhì)66涂覆上述散熱器60的上部，在上述散熱器60上部設(shè)置第二電極單元20，第一電極單元10以與第二電極單元20和散熱器60絕緣的方式設(shè)置于第二電極單元20上部，從而可構(gòu)成為在上述LED芯片40產(chǎn)生的熱通過(guò)與第二電極單元20接觸的散熱器60排出。在上部為了防止漏電可以具有散熱功能和絕緣功能的絕緣物質(zhì)涂覆散熱器的外側(cè)。上述散熱器最好由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)按照本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，使安裝LED芯片的電極部分的截面積極大化從而具有能夠防止電壓下降并在最短時(shí)間內(nèi)排出在LED芯片產(chǎn)生的熱的效果。更為詳細(xì)地講，使電極的截面積極大化且縮短長(zhǎng)度以使電阻最小化，從而能夠使在電極單元流動(dòng)的電子的流動(dòng)極大化，由此提高電子的流動(dòng)從而能夠最大限度地應(yīng)對(duì)在LED芯片表面產(chǎn)生的表面電阻，因而具有能夠使電壓下降最小化的優(yōu)點(diǎn)。而且根據(jù)本發(fā)明，確保電阻因極大化的電極單元而極小化的一次性巨大熱傳遞通道和電流通道，并且電極尤其是以較寬的面積直接與LED芯片接觸的正極的截面積變大從而迅速達(dá)到LED芯片與正極之間的熱平衡。于是，能夠解決LED激活層的溫度急劇上升的問(wèn)題，且因LED芯片的電阻穩(wěn)定而實(shí)現(xiàn)電流穩(wěn)定化，由此，在設(shè)計(jì)變流器時(shí)具有能夠容易實(shí)現(xiàn)利用恒流的驅(qū)動(dòng)的效果。而且根據(jù)本發(fā)明，單個(gè)地使用LED光源構(gòu)造體或者簡(jiǎn)便地連接多個(gè)LED光源構(gòu)造體從而可根據(jù)需要使光量可變，因而具有能夠?qū)崿F(xiàn)多種形態(tài)和光量的優(yōu)點(diǎn)。而且，若在導(dǎo)電性?xún)?yōu)良的各電極單元上以一定間距設(shè)置多個(gè)LED芯片并在剩余的部分進(jìn)行絕緣涂覆而以電路板形式進(jìn)行制作則無(wú)需復(fù)雜的各種過(guò)程，因而能夠制作費(fèi)用低廉且具有簡(jiǎn)化的多通道光源的基板，且在電路板上以一定間距形成較小的孔，并以使用者所需的尺寸和模樣沿上述孔利落地截取電路板，并在所截取的電路板上連接電源而能夠簡(jiǎn)便地使用。


圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)造的概念圖。圖2是圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)成的立體圖。圖3是圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)成的分解立體圖。圖4是按照?qǐng)D3的A-A'線的剖視圖。圖5是按照?qǐng)D3的Bt線的剖視圖。圖6是圖示了使根據(jù)第一實(shí)施例的多個(gè)LED光源構(gòu)造體結(jié)合的狀態(tài)的立體圖。圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的剖視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的立體圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)視圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的分解立體圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)剖視圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的俯視圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的立體圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的分解立體圖。圖15是表示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明是使因LED芯片的亮燈而產(chǎn)生的熱能夠迅速地向外部排出的LED光源構(gòu)造體，該LED光源構(gòu)造體包括:由具有導(dǎo)電性的材質(zhì)構(gòu)成的第一電極單兀10 ;位于上述第一電極單元10下側(cè)并由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成且與第一電極單元10電絕緣的第二電極單元20 ;以及與上述第一電極單元10和上述第二電極單元20連接的LED芯片40，而將上述第一電極單元10和上述第二電極單元20用作上述LED芯片40的兩電極，在上述LED芯片40產(chǎn)生的熱直接向第一電極單元10和/或第二電極單元20傳遞并通過(guò)上述第一電極單元10和/或第二電極單元20向大氣中排出。雖然在本發(fā)明中舉出了上述第一電極單元10和第二電極單元20的材質(zhì)是由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的金屬體構(gòu)成的實(shí)施例，但不限于金屬體，由像石墨，石墨烯那樣的具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成亦可。為了通過(guò)第一電極單元10或第二電極單元20順利地排出在LED芯片40產(chǎn)生的熱，應(yīng)使第一電極單元10或第二電極單元20與LED芯片40的連接部面積極大化而使導(dǎo)熱阻力和導(dǎo)電電阻極小化。具體來(lái)講，選自第一電極單元10或第二電極單元20的一個(gè)單元或者第一電極單元10和第二電極單元20雙方要與LED芯片40面接觸而非點(diǎn)接觸，以使導(dǎo)熱阻力和導(dǎo)電電阻極小化，在LED芯片40產(chǎn)生的熱可通過(guò)第一電極單元10或第二電極單元20或者通過(guò)第一電極單元10和第二電極單元20雙方排出。利用上述的構(gòu)成和原理即可以多種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而基于具有代表性的四種實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。<第一實(shí)施例>圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的提高了散熱特性的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)造的概念圖，圖2是圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)成的立體圖，圖3是圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的構(gòu)成的分解立體圖，圖4是按照?qǐng)D3的A-A'線的剖視圖，圖5是按照?qǐng)D3的B-B'線的剖視圖，圖6是圖示了使根據(jù)第一實(shí)施例的多個(gè)LED光源構(gòu)造體結(jié)合的狀態(tài)的立體圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的LED光源構(gòu)造體包括:由導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的金屬體構(gòu)成的第一電極單元10和第二電極單元20 ;非導(dǎo)電性的絕緣體30 ;以及LED芯片40。更為詳細(xì)說(shuō)明，第一電極單元10以具有導(dǎo)電性的材質(zhì)制成，并在一端或兩端具備一個(gè)以上的第一電極連接部11使得通過(guò)第一電極的電流接通，且形成有一個(gè)以上的通孔12，在上表面與上述通孔12相鄰而構(gòu)成有第一電極部13，至少在下表面在除了上述第一電極連接部11之外的區(qū)域形成有絕緣層14a。而且，在上述第一電極連接部11可形成作為與電源的連接端子或者用于提高與相鄰的LED光源構(gòu)造體的第一電極連接部11的導(dǎo)電性的鍍金層15a。而且，在上述第一電極部13也可形成用于提高與LED芯片40的導(dǎo)電性的鍍金層15b。此時(shí)，在第一電極單元10的上表面在除了形成有上述鍍金層15b的第一電極部13之外的區(qū)域可進(jìn)一步形成絕緣層14b。并且，上述第一電極連接部11可設(shè)置在上述第一電極單元10的兩端，還可僅設(shè)置在一端。這是為了在與第一電極單元10的另一端對(duì)應(yīng)的第二電極單元20的另一端配置第二電極連接部21使得根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)LED光源構(gòu)造體彼此連結(jié)從而能夠具備電連接關(guān)系之故。另一方面，第二電極單元20以具有導(dǎo)電性的材質(zhì)制成，并在一端或兩端具備一個(gè)以上的第二電極連接部21使得通過(guò)第二電極的電流接通，且緊貼配置于上述第一電極單元10的下側(cè)。此時(shí)，在上述第二電極單元20所緊貼的第一電極單元10的下側(cè)形成有絕緣層14a使得第一電極單元10與第二電極單元20之間絕緣，因而無(wú)需在第二電極單元20的上表面另行形成絕緣體。但在本實(shí)施例中為了使LED光源構(gòu)造體穩(wěn)定地工作在上述第二電極單元20的上表面形成絕緣層22a，而在第二電極連接部21和與第一電極單元10的通孔12對(duì)應(yīng)的部分未形成絕緣層22a。而且，為了提高導(dǎo)電性可在未形成絕緣層22a的部分形成鍍金層23a、23b。而且，在第二電極單元20的下側(cè)也無(wú)需另設(shè)絕緣層，但如在本實(shí)施例中那樣進(jìn)一步形成絕緣層22b也無(wú)妨。而且，上述第二電極連接部21雖然可設(shè)置在上述第二電極單元20的兩端，但還可僅設(shè)置在一端。這是為了在第一電極單元10的一端配置第一電極連接部11，并在與上述第一電極單元10的另一端對(duì)應(yīng)的第二電極單元20的另一端配置第二電極連接部21以使根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)LED光源構(gòu)造體能夠彼此連結(jié)之故。并且，在第一電極單元10和第二電極單元20形成用于與絕緣體30結(jié)合的結(jié)合孔16,24ο
而且，在上述第一電極單元10連接負(fù)極，并在第二電極單元20施加正極。此時(shí)，若對(duì)所安裝的LED芯片40施加電源則LED芯片40向正極一側(cè)產(chǎn)生的熱較多，因此，為了進(jìn)一步增大熱傳遞通道，第二電極單元20的截面積最好制作成大于第一電極單元10的截面積。絕緣體30以具有非導(dǎo)電性的材質(zhì)例如塑料類(lèi)制成，且層疊于上述第一電極單元10上。而且，在上述絕緣體30的下側(cè)具備形成于依次層疊的第一電極單元10和第二電極單元20的結(jié)合孔16、24所插入的結(jié)合凸起(未圖示)以使上述各電極單元能夠與絕緣體30結(jié)合。而且，在上述絕緣體30還可形成旨在降低生產(chǎn)成本的一個(gè)以上的切開(kāi)孔37。而且，在上述絕緣體30形成與上述通孔12和上述第一電極部13對(duì)應(yīng)而貫通的電極連接孔33。上述電極連接孔33用于使安裝固定于上述絕緣體30的LED芯片40與第一電極單元10和第二電極單元20電連接，為了增大在LED芯片40放射的光的光效率并引導(dǎo)光向前面的排出而在絕緣體30形成有凹成半球形態(tài)凹陷的安裝固定部35并在該安裝固定部35的中央部分形成有上述電極連接孔33。此時(shí)，上述安裝固定部35呈凹陷的半球形態(tài)，因而能夠使在LED芯片40放射的光反射而向前，而為了增大這種反射效率在上述安裝固定部35還可附著反射鏡。另一方面，LED芯片40安裝于上述絕緣體30上，通過(guò)上述電極連接孔33并由第一電極部13而與第一電極單元10連接，且通過(guò)上述通孔12與第二電極單元20連接。此時(shí)，上述LED芯片40與上述第二電極單元20緊貼且通過(guò)上述LED芯片40的下側(cè)整體與上述第二電極單元20電連接。而且，沿著上述LED芯片40的周邊形成整體上覆蓋上述安裝固定部35的透光性密封材料50。上述密封材料50以環(huán)氧或硅酮材質(zhì)形成，除了起著密封LED芯片40的作用之外，還起著對(duì)來(lái)自上述LED芯片40的發(fā)散角進(jìn)行一次調(diào)節(jié)的作為一次透鏡的作用。下面說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體的作用。現(xiàn)有的LED芯片的驅(qū)動(dòng)電路以在各種材質(zhì)的熱傳遞片上構(gòu)成用于防止短路的絕緣體并在其上壓接較薄的銅箔之后印刷且使銅箔氧化而僅保留電路的方式制作了印制電路板(PCB)。如眾所周知，電流被解釋為是自由電子由法拉第所發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)而在固體內(nèi)的移動(dòng)。而且，半導(dǎo)體是利用這種電子的移動(dòng)而人為地使電子的移動(dòng)極大化的特殊的器件，因而需要與其相應(yīng)的較大的電子移動(dòng)電路。但現(xiàn)有PCB制作方法未考慮這種半導(dǎo)體特性，因此，在以串聯(lián)并聯(lián)來(lái)連接多個(gè)LED芯片時(shí)因非常小的電路網(wǎng)構(gòu)成而無(wú)法承受極大化的電子移動(dòng)量，導(dǎo)致了降低電路的耐久性的電壓下降，進(jìn)而，因激活化的半導(dǎo)體的特性而增加的電流量使電壓接著持續(xù)地下降，從而導(dǎo)致了減少半導(dǎo)體的使用壽命的結(jié)果。而且，由于這種現(xiàn)象，在LED芯片的驅(qū)動(dòng)器(變流器)中對(duì)恒壓電路附加恒流控制電路而組建復(fù)雜的電源系統(tǒng)，但若構(gòu)成與這種LED的特性相符地大容量化的電路則可自然地構(gòu)成按照LED大小的靜電容量，因而僅憑恒壓即可順利地發(fā)揮LED的性能從而能夠簡(jiǎn)化復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)，由此，能夠進(jìn)行低廉的系統(tǒng)設(shè)計(jì)并能夠制作LED光源構(gòu)造體。為此，在本實(shí)施例中，在導(dǎo)電性?xún)?yōu)良的第一電極單元10和第二電極單元20連接極性相異的電極，并在各電極單元10、20中直接壓焊半導(dǎo)體的部分涂覆鍍金層15b、23b而構(gòu)成電路，并對(duì)其余部分進(jìn)行絕緣涂覆。若以這種方式制作電路板則無(wú)需制作電路板的復(fù)雜的各種過(guò)程，因而費(fèi)用地低廉且簡(jiǎn)化過(guò)程。而且，在疊合了具有彼此相反的極性的第一電極單元10和第二電極單元20之后壓焊LED芯片40而使用，盡量在層疊于上端的第一電極單元10施加負(fù)極并形成通孔12，且通過(guò)該通孔12能夠看得見(jiàn)第二電極單元20地進(jìn)行組裝，更厚地制作LED芯片40的熱較多地產(chǎn)生的極性一側(cè)，從而能夠消除因熱的分散和熱而導(dǎo)致的各種故障要因。更詳細(xì)地說(shuō)明因施加電源而帶來(lái)的作用，在根據(jù)本實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體中向第二電極單元20供給的正電源供給到LED芯片40的正極并通過(guò)LED芯片40向負(fù)極移動(dòng)而傳遞到第一電極單元10，由此，LED芯片40發(fā)光而實(shí)現(xiàn)亮燈。由于上述LED芯片40的亮燈而在LED芯片40產(chǎn)生熱，一般來(lái)講，該熱在光子所產(chǎn)生的插塞電極集中產(chǎn)生。在本實(shí)施例中，LED芯片40的正極與又是金屬體又起散熱器作用的第二電極單元20直接電連接而未經(jīng)絕緣體，因而在LED芯片40的正極產(chǎn)生的大量的熱直接向第二電極單元20移動(dòng)并散熱從而使熱瞬間消失。于是，使因LED芯片40的亮燈而產(chǎn)生的熱通過(guò)第二電極單元20迅速而有效地發(fā)散，從而能夠?qū)崿F(xiàn)LED光源的穩(wěn)定化，且這種第二電極單元20作為L(zhǎng)ED芯片40的正極工作，因而能夠充分確保在LED芯片的正極發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的空穴所停留的空間，從而可實(shí)現(xiàn)高光度的LED光源。而且，在本實(shí)施例中，在LED光源構(gòu)造體的一端配置第一電極單元10的第一電極連接部11，并在另一端配置第二電極單元20的第二電極連接部21。此時(shí)，由于第一電極單元10和第二電極單元20處于依次層疊的狀態(tài)，因而第一電極連接部11的位置相對(duì)高于第二電極連接部21。于是，在上述第一電極連接部11連接相鄰的LED光源構(gòu)造體的第二電極連接部21時(shí)，能夠疊合連接而不會(huì)發(fā)生彼此之間的位置干擾。這樣一來(lái)，單個(gè)地使用LED光源構(gòu)造體或者簡(jiǎn)便地連接多個(gè)LED光源構(gòu)造體從而可根據(jù)需要使光量可變，因而能夠?qū)崿F(xiàn)多種形態(tài)和光量。并且，在本實(shí)施例中，第一電極單元10和第二電極單元20以較薄的板材形態(tài)構(gòu)成且第二電極單元20起著散熱器的作用，因而不僅使LED芯片40的效率極大化還能進(jìn)行重量較輕的散熱設(shè)計(jì)。而且，在本實(shí)施例中，由于省略了散熱器具，因而不增大體積而是能夠減少體積，因而即便不進(jìn)行追加性的構(gòu)造變更也能適用到現(xiàn)有光構(gòu)造物上，且能夠減少用于設(shè)置光源的空間。<第二實(shí)施例>下面根據(jù)說(shuō)明本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體的第二實(shí)施例。在本實(shí)施例中，對(duì)于與第一實(shí)施例對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素使用相同的附圖標(biāo)號(hào)。圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的剖視圖，圖示的是按照?qǐng)D3的A-A'線剖切了 LED光源構(gòu)造體之后的剖切面的變形形態(tài)。如圖所示，在本實(shí)施例中，為了使上述LED芯片40的安裝固定高度增大而提高光輸出，在第二電極單元20形成朝向上述通孔12突出的第二電極部26。此時(shí)，上述第二電極部26可將具備了凸起的板材用作第二電極單元20而形成為上述凸起，但在本實(shí)施例中采用在上述第二電極單元20的背面施加壓力而突出的方式。在該情況下，第二電極部26從第二電極單元20的上表面突出的高度最好為上述第二電極單元20厚度的2/3以下。這是為了在凸起的第二電極部26施加了未預(yù)料到的沖擊時(shí)防止上述第二電極部26從第二電極單元20分離之故。而且，上述第二電極部26最好以比上述第一電極單元10的通孔12的直徑小的直徑構(gòu)成。這是為了相對(duì)于與上述通孔12相鄰而配置的第一電極部13隔開(kāi)配置第二電極部26之故。而且，為了提高上述LED芯片40與第二電極單元20之間的導(dǎo)電性，在上述第二電極部26的上表面可進(jìn)一步形成鍍金層23c。若在如此構(gòu)成的第二電極部26的上表面安裝LED芯片40則LED芯片40的安裝高度上升使得光輸出面變高，從而光被吸收到第一電極單元10的半球形態(tài)的安裝固定部35，因而可防止光輸出降低的現(xiàn)象。換言之，在本實(shí)施例中，采用提高LED芯片40的位置的構(gòu)造而能夠防止從LED芯片40產(chǎn)生的光的輸出降低，因而能夠?qū)崿F(xiàn)因防止光損失而帶來(lái)的光輸出提高和能量節(jié)儉。<第三實(shí)施例>圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的立體圖，圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)視圖，圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的分解立體圖，圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)剖視圖，圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的俯視圖。如圖8至圖12所示，在根據(jù)本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體的第四實(shí)施例中，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的金屬體即第二電極單元20形成為具有散熱器60形狀，而上述LED芯片40的正極41與具有散熱器形狀的第二電極單元20連接，負(fù)極42與第二電極單元20保持絕緣狀態(tài)并與設(shè)置于第二電極單元20上部的第一電極單元10連接。向上述第二電極單元20供給的正電流供給到LED芯片40的正極41并經(jīng)LED芯片40內(nèi)部而流向第一電極單元10使得LED芯片40發(fā)光而亮燈，而此時(shí)因LED芯片40發(fā)光而產(chǎn)生的熱通過(guò)形成有散熱器的第二電極單元20直接排出。S卩、根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體在加工導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的銅或鋁等金屬而將第二電極單元20制作成散熱器形狀之后，將該散熱器形狀的第二電極單元20直接用作LED芯片40的正極41。另一方面，上述LED芯片40的第一電極單元10以絕緣狀態(tài)與散熱器形狀的第二電極單元20結(jié)合以防與第二電極單元20發(fā)生短路。在上述LED芯片40的正極41大量產(chǎn)生光子和熱，而導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的第二電極單元20形成LED芯片40的正極41，因而能夠迅速排出因LED芯片40發(fā)光而產(chǎn)生的熱。上述第二電極單元20以圓柱形狀構(gòu)成，而在該第二電極單元20的外周面形成有多個(gè)散熱槽20a從而能夠更加有效地排出在結(jié)合于上部的LED芯片40產(chǎn)生的熱。在上述第二電極單元20的上部形成有用于使第一電極單元10與第二電極單元20絕緣結(jié)合的槽筒29，而該槽筒29從第二電極單元20上部的一端起向內(nèi)側(cè)分開(kāi)而形成為一部分被切斷的圓形。在上述槽筒29的上部形成用于與第一電極單元10和第二電極單元20的絕緣的絕緣體30，并在該絕緣體30的上部形成第一電極單元10。上述第一電極單元10的側(cè)面與第二電極單元20隔開(kāi)以能夠與金屬體的第二電極單元20電分離，而此時(shí)使第一電極單元10的高度與第二電極單元20上部高度保持水平以能夠穩(wěn)定地設(shè)置LED芯片40。另一方面，在上述第二電極單元20上部可設(shè)置多個(gè)LED芯片40，而為了設(shè)置多個(gè)LED芯片40在第二電極單元20和第一電極單元10上可分別成對(duì)地顯示LED芯片40的正極位置和負(fù)極位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在第二電極單元20和第一電極單元10上顯示以導(dǎo)電率優(yōu)良的金形成的正極端子28和負(fù)極端子18，使得LED芯片40的正極41和負(fù)極42能夠容易地結(jié)合而安裝。而且，在顯示有正極端子28的第二電極單元20的一端形成有從外部接受正電源供給的正電源輸入端子27，并在第一電極單元10的一端形成有與外部的負(fù)電源連接的負(fù)電源輸入端子17。另一方面，上述絕緣體30和第一電極單元10可一體制作而插入結(jié)合到形成于第二電極單元20的槽筒29中，而若上述絕緣體30和第一電極單元10插入第二電極單元20的槽筒29中則固定部件62插入結(jié)合在該第二電極單元上部，從而能夠固定絕緣體30和第一電極單元10。若在上述第二電極單元20結(jié)合LED芯片40的正極41并在第一電極單元10結(jié)合LED芯片40的負(fù)極42，則以光能夠透射的如硅酮等透明材質(zhì)的絕緣物質(zhì)66涂覆該第二電極單元20上部以能夠穩(wěn)定地固定。此時(shí)，為了防止漏電以絕緣物質(zhì)65涂覆散熱器形狀的第二電極單元20的外周面，而在本發(fā)明的實(shí)施例中，以具有絕緣功能且散熱功能優(yōu)良耐久性良好的陶瓷涂覆第二電極單元20的外周面。另一方面，在上述的實(shí)施例中，以散熱器形狀形成第二電極單元20為例進(jìn)行了說(shuō)明，但不是以散熱器形狀構(gòu)成第二電極單元20而是將散熱器另行具備并與第二電極單元相接的構(gòu)成亦可?！吹谒膶?shí)施例〉圖13是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的立體圖，圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的分解立體圖，圖15是表示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的LED光源構(gòu)造體的側(cè)剖視圖。如圖13至圖15所示，在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，散熱器60獨(dú)立形成且在散熱器60的上部安裝有第二電極單元20和第一電極單元10、絕緣體30和LED芯片40。由此，在設(shè)置于上述散熱器60的上部的第二電極單元20形成用于設(shè)置第一電極單元的槽筒29，并在該槽筒29的上部形成絕緣體30和第一電極單元10而連接LED芯片40的負(fù)極42。之所以另行形成上述散熱器60與第二電極單元20是因?yàn)樵谝詮?qiáng)度較高的鋁等制作散熱器60的情況下，難以在強(qiáng)度較高的鋁上部形成槽筒且難以進(jìn)行在該鋁上部形成正電源輸入端子和正極端子的過(guò)程。于是，可代替該鋁使用強(qiáng)度較低的金屬體或像石墨或石墨烯那樣的具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)而構(gòu)成散熱器60。最好是在散熱器60的上部結(jié)合由銅構(gòu)成的第二電極單元20，并加工強(qiáng)度較低的第二電極單元20的上部而形成槽筒29，且形成正電源輸入端子27和正極端子28以使制作工序容易地進(jìn)行。上述第二電極單元20通過(guò)壓焊、軟釬焊、螺紋結(jié)合以電連接方式與散熱器60的上部結(jié)合。上述根據(jù)本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體通過(guò)與其它散熱裝置結(jié)合而使用可進(jìn)一步提高其散熱特性。即、若在根據(jù)本發(fā)明的散熱器60的外側(cè)結(jié)合使用水冷式或空冷式等多種方式的輔助散熱裝置則雙重進(jìn)行LED光源的散熱，從而進(jìn)一步提高散熱效果。在這種散熱器60的外側(cè)結(jié)合輔助散熱裝置的情況下，為了與輔助散熱裝置結(jié)合，散熱器60可根據(jù)輔助散熱裝置的種類(lèi)和形態(tài)適當(dāng)?shù)刈冃纹湫螒B(tài)。即、為了與輔助散熱裝置結(jié)合，散熱器60其主體能夠以四棱柱或五棱柱等多種形態(tài)制作，形成于散熱器60外周面的散熱槽61也能夠以橫向、縱向、對(duì)角線、格子等多種形態(tài)變更，當(dāng)然，這種散熱器60的形態(tài)也可根據(jù)LED光源構(gòu)造體的用途或種類(lèi)而相異。這樣，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)思想和所記載的權(quán)利要求書(shū)的等同范圍內(nèi)可進(jìn)行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其安裝有LED芯片且能夠向外部排出因LED芯片的亮燈而產(chǎn)生的熱，其特征在于，包括: 由具有導(dǎo)電性的材質(zhì)構(gòu)成的第一電極單元(10)； 由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成且與上述第一電極單元(10)電絕緣的第二電極單元(20);以及 以將上述第一電極單元(10)和上述第二電極單元(20)用作兩電極的方式設(shè)置的LED芯片(40)， 上述第一電極單元(10)和/或第二電極單元(20)與LED芯片(40)面接觸，使得在LED芯片(40)產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)而向大氣中排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述第一電極單元(10)在一端或兩端具備一個(gè)以上的第一電極連接部(11)，并形成有一個(gè)以上的通孔(12)，且在上表面與上述通孔(12)相鄰而構(gòu)成有第一電極部(13)，至少在下表面在除了上述第一電極連接部(11)之外的區(qū)域形成有絕緣層， 上述第二電極單元(20)在一端或兩端具備一個(gè)以上的第二電極連接部(21)且緊貼配置于上述第一電極單元的下側(cè)， 形成有層疊于上述第一電極單元(10)上并形成有與上述通孔(12)和上述第一電極部(13)對(duì)應(yīng)的電極連接孔(33)的具有非導(dǎo)電性的絕緣體(30)， 而上述LED芯片安裝于上述絕緣體(30)上，通過(guò)上述電極連接孔(33)由第一電極部(13)而與第一電極單元(10)連接，并通過(guò)上述通孔(12)與第二電極單元(20)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 在上述第一電極連接部(11)、第一電極部(13)、以及至少上述第二電極單元(20)中與上述通孔(12 )對(duì)應(yīng)的部分形成有用于提高導(dǎo)電性的鍍金層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述絕緣體(30)中安裝固定上述LED芯片(40)的部分以凹成半球的形態(tài)凹陷，在該凹陷的中央部分形成有電極連接孔(33)， 為了增大上述LED芯片(40)的安裝固定高度而提高光輸出，在上述第二電極單元(20)形成有朝向上述通孔(12)突出的第二電極部(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述第二電極部(26)通過(guò)在上述第二電極單元(20)的背面施加壓力而突出，該突出的高度為上述第二電極單元(20)厚度的2/3以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 為了提高上述LED芯片(40)與第二電極單元(20)之間的導(dǎo)電性，在上述第二電極部(26)的上表面進(jìn)一步形成有鍍金層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述第一電極是負(fù)極，上述第二電極正極。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 在上述第一電極單元(10)或第二電極單元(20)中，將來(lái)自上述LED芯片(40)的熱傳遞較多的電極單元的截面積形成為大于另外的電極單元的截面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述第一電極連接部(11)僅形成于上述第一電極單元(10)的一端且上述第二電極連接部(21)僅形成于與上述第一電極單元(10)的另一端對(duì)應(yīng)的上述第二電極單元(20)的另一端，以使上述第一電極連接部(11)與相鄰的LED光源構(gòu)造體的第二電極連接部(21)連接且上述第二電極連接部(21)與另外的相鄰的LED光源構(gòu)造體的第一電極連接部(11)連接，從而一個(gè)LED光源構(gòu)造體能夠與一個(gè)以上的相鄰的LED光源構(gòu)造體連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述第二電極單元(20)以具有散熱器形狀的方式構(gòu)成，使得在上述LED芯片(40)產(chǎn)生的熱通過(guò)具有散熱器形狀的第二電極單元(20)排出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 使上述第一電極單元(10)的高度與具有散熱器形狀的第二電極單元(20)的上部高度保持水平地在第二電極單元(20 )的上部構(gòu)成有設(shè)置上述第一電極單元(10 )和絕緣體(30 )的槽筒(29)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 在上述第一電極單元(10)上部和第二電極單元(20)上部形成有多個(gè)正極端子(28)和負(fù)極端子(18)，使得多個(gè)LED芯片(40)的正極(41)和負(fù)極(42)能夠連接而設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 構(gòu)成有具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的金屬體的散熱器(60)，以透明材質(zhì)的絕緣物質(zhì)(66)涂覆上述散熱器(60)的上部，在上述散熱器(60)上部設(shè)置第二電極單元(20)，第一電極單元(10)以與第二電極單元(20)和散熱器(60)絕緣的方式設(shè)置于第二電極單元(20)上部，從而在上述LED芯片(40)產(chǎn)生的熱通過(guò)與第二電極單元(20)接觸的散熱器(60)排出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 在上部為了防止漏電而以具有散熱功能和絕緣功能的絕緣物質(zhì)(65)涂覆散熱器(60)的外側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其特征在于， 上述散熱器(60)由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED光源構(gòu)造體，尤其涉及提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，該高光度LED光源構(gòu)造體加工導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?xún)?yōu)良的金屬而制作兩電極單元，利用其中用作正極的電極單元并通過(guò)電極單元直接排出在LED芯片產(chǎn)生的熱從而提高散熱特性，并且實(shí)現(xiàn)光源的穩(wěn)定化并防止電壓下降從而可進(jìn)行高光度輸出。本發(fā)明的提高了散熱特性的高光度LED光源構(gòu)造體，其安裝有LED芯片且能夠向外部排出因LED芯片的亮燈而產(chǎn)生的熱，其特征是包括由具有導(dǎo)電性的材質(zhì)構(gòu)成的第一電極單元(10)；由具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材質(zhì)構(gòu)成且與上述第一電極單元(10)電絕緣的第二電極單元(20)；以及以將上述第一電極單元(10)和上述第二電極單元(20)用作兩電極的方式設(shè)置的LED芯片(40)，上述第一電極單元(10)和/或第二電極單元(20)與LED芯片(40)面接觸，使得在LED芯片(40)產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)而向大氣中排出。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103154607SQ201180040674
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者李東雨 申請(qǐng)人:Bk科技株式會(huì)社