專利名稱：高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管散熱裝置，特別是指一
種利用多晶封裝發(fā)光二極管(LED)做為光源，并且利用散熱片和散熱管將多晶封 裝LED的熱能導(dǎo)至外界，達(dá)到散熱效果的外凸散熱裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode; LED )是利用半導(dǎo)體材料中的電子空 穴結(jié)合時能量帶(Energy Gap)位階的改變，以發(fā)光顯示其所釋放出的能量，具 體積小、壽命長、驅(qū)動電壓低、耗電量低、反應(yīng)速率快、耐震性佳等優(yōu)點(diǎn)，為 曰常生活中各種應(yīng)用設(shè)備中常見的組件。隨著LED材料及封裝技術(shù)的不斷演進(jìn)， 促使LED產(chǎn)品亮度不斷提高，由早期的電源指示燈功能，發(fā)展至具有省電、壽 命長、濃霧中可視性高等優(yōu)點(diǎn)的單晶LED照明及光源產(chǎn)品。LED產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋 一般照明、車用照明及相當(dāng)熱門的路燈照明等，市場規(guī)模及成長動力相當(dāng)可觀， 是政府未來積極推動的第三照明產(chǎn)業(yè)。但伴隨高亮度高功率單晶LED的發(fā)展， 其散熱問題如同CPU的發(fā)展一般也面臨愈來愈嚴(yán)峻的考驗(yàn)，如不適時解決將影 響LED的壽命及發(fā)光強(qiáng)度?，F(xiàn)有的散熱模塊大多僅將設(shè)有單晶LED燈的金屬制 殼體內(nèi)開設(shè)數(shù)透孔用以散熱，此種方式在實(shí)際施行后具以下弊端
1、 習(xí)用的單晶LED燈在作動時，其產(chǎn)生的熱量并非是僅僅將該金屬制殼 上開設(shè)數(shù)透孔用以散熱可以解決的。
2、 習(xí)用的單晶LED燈因置于金屬制殼體內(nèi)，故若LED燈無法散熱或散熱 效果不佳，會使整個金屬制殼體溫度上升，甚者，會因金屬制殼體的溫度過高 而損壞金屬制殼體內(nèi)的其它組件。
3、 目前LED為單晶封裝方法，而單晶的封裝方法主要會影響LED的散熱 表現(xiàn)和重量。
4、 整體的單晶封裝LED加上散熱模塊的重量會過重，會造成搬運(yùn)和組裝 應(yīng)用的問題。
由此可見，上述現(xiàn)有產(chǎn)品仍有諸多缺點(diǎn)，實(shí)非一良善的設(shè)計(jì)，而亟待加以 改良。
本案發(fā)明人鑒于上述習(xí)用燈具所衍生的各項(xiàng)缺點(diǎn)，乃亟思加以改良創(chuàng)新， 并經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究后，終于成功研發(fā)完成本件高亮度多晶封裝發(fā)光二 極管外凸散熱裝置。
發(fā)明內(nèi)容
多晶的原文是英文的Multi-Chip Module,簡稱MCM。多晶是在電子、 半導(dǎo)體領(lǐng)域的用詞，是一種棵晶、芯片、集成電路的包裝、封裝技術(shù)(Package ), 此種封裝技術(shù)能在一個封裝內(nèi)容納兩個或兩個以上的棵晶。所謂"多晶封裝，， 定義為復(fù)數(shù)顆半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上，封裝成為一 顆發(fā)光體。不同于傳統(tǒng)技術(shù)，本實(shí)用新型的目的即在于提供一種高亮度多晶封 裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于利用多晶封裝LED成為的發(fā)光體作為 光源，并且利用散熱管將多晶封裝LED的熱能導(dǎo)引傳熱至外界。
為達(dá)成上揭及其它目的，本實(shí)用新型提供一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管 外凸散熱裝置，其包括有 一導(dǎo)熱折板，其設(shè)置有復(fù)數(shù)個壓折部；復(fù)數(shù)個基板， 其裝置于導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其個別封裝于復(fù)數(shù) 個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置于導(dǎo)熱折板上面，在導(dǎo)熱折板的壓折部 的切平面與其上方的導(dǎo)熱折板設(shè)有基板的面形成一 0至90度夾角。此外散熱片 上可加裝導(dǎo)熱管或使用鋁擠型散熱片以加強(qiáng)散熱效果。
本實(shí)用新型的有益效果在于，本新型高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱 裝置，能防止其熱量過高，影響到LED實(shí)際的運(yùn)作與壽命，選擇適當(dāng)?shù)纳?模塊以適度的將LED產(chǎn)生的廢熱導(dǎo)至外界，具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝容易及高實(shí) 用性等諸多優(yōu)點(diǎn)。


圖1為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管基板的結(jié)構(gòu)圖2A為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的結(jié)構(gòu)圖2B為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的局部放大圖3為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的立體視圖4為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多壓折部實(shí)施例正視圖5為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另 一 實(shí)施例正視圖； 圖6為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另 一 實(shí)施例立體視圖； 圖7為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另一多壓折部實(shí)施例正 視圖8A、 8B為多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多晶封裝發(fā)光二極體模 塊的不同排列組合圖。 附圖標(biāo)記iJt明
15a、 15b、 15c、 15d、 15e -發(fā)光二才及管棵晶；11、 lla、 llb、 11c-封裝； 12、 12a、 12b、 12c-基板；21-導(dǎo)熱折板；22、 22a、 22b-壓折部；lla、 llb、 11c-多晶封裝發(fā)光二極管模塊；13、 23、 13a、 13b、 13c…13n-散熱片；19、 20-導(dǎo)熱管；al、 a2-夾角；14、 15、 16、 17-穿孔；42a、 42b-導(dǎo)熱折板設(shè)有 散熱片的面；41-切平面；61、 62、 63-鋁擠型散熱片；51、 52、 53_傳熱片； 23、 23a、 23b…23n —散熱片。
具體實(shí)施方式
為使能對本實(shí)用新型的目的，特征及功效作更進(jìn)一步的認(rèn)識與了解，茲舉 實(shí)施例配合圖示，詳細(xì)說明高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置如下
本實(shí)用新型的最大特征在于利用多晶封裝LED做為光源，并且利用散熱片 加上導(dǎo)熱管或鋁擠型散熱片將多晶封裝LED的熱能導(dǎo)至外部散熱結(jié)構(gòu)。所謂" 多晶封裝"定義為復(fù)數(shù)顆半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上， 封裝成為一顆發(fā)光體。
請參閱圖1,其為該一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管基板，將兩個或兩個以 上的發(fā)光二極管棵晶(15a、 15b、 15c、 15d、 15e)封裝于基板(12)上，LED封裝 (如封裝11 )的作用是將外引線連接到LED芯片的電極上，不但可以保護(hù)LED 芯片，而且起到提高發(fā)光效率的作用和發(fā)散角度。所以LED封裝不僅僅只是完 成輸出電信號，更重要的是具保護(hù)管芯正常工作，輸出可見光的功能。兩個或 兩個以上的發(fā)光二極管棵晶(15a、 15b、 15c、 15d、 15e)封裝根據(jù)不同的應(yīng)用場 合、不同之外形尺寸、散熱方案和發(fā)光效果有不同的形式。所謂的"多晶封裝"， 其定義為復(fù)數(shù)顆半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上，封裝成 為一顆發(fā)光體。
請參閱圖2A ,其為該種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置一實(shí)施
例，其包括有 一導(dǎo)熱折板(21),其設(shè)置有復(fù)數(shù)個壓折部(22);復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)，其裝置于導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊(lla、 lib),其 分別封裝于復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)上；復(fù)數(shù)個散熱片(13、 23)，其裝置于導(dǎo)熱折 板(21)上面，以及散熱片上可設(shè)置復(fù)數(shù)個導(dǎo)熱管(19、 20)，其穿過復(fù)數(shù)個散熱片 (13)，以利于散熱片散熱。請參閱圖2B ,其為該一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極 管外凸散熱裝置的局部放大圖，在導(dǎo)熱折板(21)的壓折部(22)的切平面(41)與其 上方的導(dǎo)熱折板(21)設(shè)有基板的面(42a、 42b)形成0至90度夾角(al、 a2)。該 壓折部(22)可為鋁制導(dǎo)熱折板彎壓成型或膠合成型，使其壓折部(22)的切平面(41) 與其上方的導(dǎo)熱折板(21)設(shè)有基板的面(42a、 42b)形成一固定角度。或者壓折部
基板的面(42a、 42b)的角度。
請參閱圖3其為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的立體視圖， 其中，導(dǎo)熱折板(21)或基板(12a、 12b)可為金屬或陶瓷基板和導(dǎo)熱折板，例如銅 基板或鋁基板。熱能經(jīng)由基板(12a)傳遞到導(dǎo)熱折板(21)。導(dǎo)熱折板(21)將熱能傳 到散熱片(13)。散熱片(13)上可設(shè)有穿孔(14、 15)，可穿過散熱片(13)利用穿孔(14、 15)架設(shè)熱導(dǎo)管(19)，以利熱能傳導(dǎo)。熱導(dǎo)管(19)貼近導(dǎo)熱折板(21),有助于導(dǎo)熱 折板(21)所接收的熱能傳遞到散熱片(13)上。熱導(dǎo)管(19、 20)是利用作動流體的 相變化產(chǎn)生(加熱端)，使熱立即傳輸至另一端(冷卻端)，再借由毛細(xì)結(jié)構(gòu)， 由冷卻端拉回加熱端并達(dá)到連續(xù)進(jìn)行熱輸送。因?yàn)槎嗑Х庋bLED可為不同的功 率的發(fā)光二極管棵晶(19、 20)，并產(chǎn)生不同熱能，所以復(fù)數(shù)個導(dǎo)熱管(19、 20)可 裝置于散熱片(13a、 13b、 13c…13n)上的穿孔(14、 15、 16、 17)。此外散熱片(13a、 13b、 13c…13n)上的穿孔可為通風(fēng)孔(18)以利熱氣流動，達(dá)到散熱效果。此外多 組導(dǎo)熱管和散熱片(13、 13a、 13b、 13c…13n)(23、 23a、 23b…23n)的組合可裝置 于導(dǎo)熱折板(21)上，以加快散熱速度。
請參閱圖4為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多壓折部實(shí)施 例正視圖，LED器件產(chǎn)品應(yīng)用到路燈上，技術(shù)上的特殊要求主要是要結(jié)合LED 亮度和發(fā)光角度來設(shè)計(jì)照射面域，并且可置入燈具內(nèi)有限的空間，因此本實(shí)用 新型的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的導(dǎo)熱折板(21)有復(fù)數(shù)個壓折 部(22a、 22b)所組成。調(diào)整壓折部(22a、 22b)的夾角角度(42a、 42b),請參閱圖2 B,可產(chǎn)生無眩光，照射面積廣，亮度均勻，視覺效果好。真正做到了發(fā)光柔 和、平穩(wěn)、連續(xù)，接近自然光，是真正的理想光源。
請參閱圖5和圖6，其為本實(shí)用新型高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝 置另一實(shí)施例，其包括有 一導(dǎo)熱折板(21),其設(shè)置有復(fù)數(shù)個壓折部(22);復(fù)數(shù) 個基板(12a、 12b)，其裝置于導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊 (lla、 llb)，其分別封裝于復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)上；復(fù)數(shù)個鋁擠型散熱片(61 、 62),其裝置于導(dǎo)熱折板(21)上面。導(dǎo)熱折板設(shè)置有復(fù)數(shù)個傳熱片(51、 52)，將基 板裝置于傳熱片(51、 52)上，基板所接收到的多晶封裝發(fā)光二極管模塊的熱能， 經(jīng)由傳熱片(51、52)傳至導(dǎo)熱折板(21)的復(fù)數(shù)個鋁擠型散熱片(61、62)。散熱片(61、 62)、傳熱片(51、 52)和導(dǎo)熱折板(21)可為一體成型導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，以利熱能傳導(dǎo)。
請參閱圖7,其為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另一多壓折部 實(shí)施例正視圖，導(dǎo)熱折板(21),其設(shè)置有復(fù)數(shù)個壓折部(22a、 22b)和散熱片(61、 62、 63)。調(diào)整壓折部(22a、 22b)的夾角角度(42a、 42b)，請參閱圖2B,可產(chǎn)生 無眩光，照射面積廣，亮度均勻，視覺效果好。真正做到了發(fā)光柔和、平穩(wěn)、 連續(xù)，接近自然光，是真正的理想光源。
請參閱圖8A和圖8B,其為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的 多晶封裝發(fā)光二極管模塊的不同排列組合，復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)結(jié)合復(fù)數(shù)個多 晶封裝發(fā)光二極管模塊(lla、 llb)可排列成不同圖形，例如左右、上下或?qū)菍?稱圖形。LED的排列方式對其亮度與放熱性會有影響，因此必須擷取一個平衡 的位置，當(dāng)LED的配置越緊密，亮度也越佳，但其散熱性問題就較為嚴(yán)重，但 若LED排列較為稀疏，就會降低亮度，但散熱性問題就會較佳。不同的LED的 排列方式會有不同亮度與LED整體的熱度，其影響導(dǎo)熱管和散熱片的組合配 對，以達(dá)到有效的散熱。高亮度多晶封裝發(fā)光二極體外凸散熱裝置的排列圖形 可為條狀型排列如圖8A所示、陣列型排列或穿插型排列如圖8B所示。
以上具體實(shí)施方式
僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，其對本實(shí)用新型而言是 說明性的，而非限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不超出本實(shí)用新型精神和范圍 的情況下，對之進(jìn)行變換、修改甚至等效，這些變動均會落入本實(shí)用新型的權(quán) 利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于，包括有一導(dǎo)熱折板，其設(shè)置有一或一個以上個壓折部；復(fù)數(shù)個基板，其裝置于導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其分別封裝于復(fù)數(shù)個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置于導(dǎo)熱折板上面，在導(dǎo)熱折板的壓折部的切平面與其上方的導(dǎo)熱折板設(shè)有基板的面形成一0至90度夾角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復(fù)數(shù)個散熱片設(shè)置有復(fù)數(shù)個穿孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復(fù)數(shù)個散熱片設(shè)置有復(fù)數(shù)個導(dǎo)熱管，其穿過復(fù)數(shù)個散熱片的穿孔， 以利于散熱片散熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該穿孔為通風(fēng)孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該導(dǎo)熱折板設(shè)置有復(fù)數(shù)個傳熱片，將基板裝置于傳熱片上，將基板所 接收到的多晶封裝發(fā)光二極管模塊的熱能，經(jīng)由傳熱片傳至導(dǎo)熱折板的復(fù)數(shù)個 散熱片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該散熱片為鋁擠型散熱片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該散熱片、傳熱片和導(dǎo)熱折板為一體成型導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復(fù)數(shù)個基板結(jié)合復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊在導(dǎo)熱折板上排列 成特定圖，。 ，
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該排列圖形為條狀型排列。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該排列圖形為穿插型排列。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于，該排列圖形為陣列型排列。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該排列圖形為對稱圖形。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該多晶封裝發(fā)光二極管模塊為封裝復(fù)數(shù)顆半導(dǎo)體發(fā)光二極管于該基 板上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該半導(dǎo)體發(fā)光二極管的功率為1瓦特或1瓦特以上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該基板為陶瓷基板。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該基板為金屬基板。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該金屬基板為銅或鋁基板。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該壓折部為導(dǎo)熱折板彎壓成型，使其壓折部的切平面與其上方的導(dǎo) 熱折板設(shè)有基板的面形成一固定角度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該壓折部設(shè)有固定件，固定其壓折部的切平面與其上方的導(dǎo)熱折板 設(shè)有基板的面的角度。
專利摘要一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其包括有一導(dǎo)熱折板，其設(shè)置有復(fù)數(shù)個壓折部；復(fù)數(shù)個基板，其裝置于導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其個別封裝于復(fù)數(shù)個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置于導(dǎo)熱折板上面，在導(dǎo)熱折板的壓折部的切平面與其上方的導(dǎo)熱折板設(shè)有基板的面形成一0至90度夾角。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝容易及高實(shí)用性等諸多優(yōu)點(diǎn)的多晶封裝LED散熱組裝，并能防止其熱量過高影響到發(fā)光二極管實(shí)際的運(yùn)作與壽命。
文檔編號H01L23/34GK201213131SQ20082011651
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者鄒永祥 申請人:鄒永祥