專利名稱：電子元件的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于電子元件的散熱裝置，尤指一種用于電子元
件中，該電子元件可以為發(fā)光芯片、半導(dǎo)體元件或IC等，可
將電子元件的工作熱源散去，以確保電子元件的工作效能及效 率的散熱裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ，簡稱LED)因其具有高亮度、 體積小、重量輕、不易破損、低耗電量和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛地 應(yīng)用各式顯示產(chǎn)品中，其發(fā)光原理如下施加一電壓于二極管上，驅(qū)使 二極管里的電子與電洞結(jié)合，并進(jìn)一步產(chǎn)生光， 一般商品化的發(fā)光二極 管10,請參照圖1,其具有一發(fā)光芯片11置于一導(dǎo)線架14上，且該發(fā) 光芯片11以導(dǎo)線12與該導(dǎo)線架14進(jìn)行電性連結(jié)。此外該發(fā)光二極管 10更包含一封裝材料13包覆于該發(fā)光芯片11及導(dǎo)線架14并露出接腳 15,用以保護(hù)該發(fā)光芯片11及導(dǎo)線12。
發(fā)光二極管雖被稱為冷光源，但由于其芯片在發(fā)光同時亦有部分能 量轉(zhuǎn)換成熱，其中心發(fā)光層的溫度可達(dá)到約高達(dá)四百度左右。然而，封 裝二極管所用的封裝材料，通常為具有斷熱效果的樹脂類化合物，其熱 導(dǎo)效果不佳，因此熱度無法向上由環(huán)氧樹脂傳導(dǎo)致而散發(fā)至空氣，只能 由導(dǎo)線慢慢向下傳導(dǎo)。
當(dāng)發(fā)光二極管10內(nèi)的熱量蓄積過高，易使包覆發(fā)光二極管10的封 裝材料13因受熱不同而有不同的膨脹程度，導(dǎo)致導(dǎo)線架l4與封裝材料 13間有間隙產(chǎn)生，易使空氣或濕氣的滲入而影響使用及縮短壽命，嚴(yán)重 時更導(dǎo)致焊點(diǎn)或?qū)Ь€12脫落。
另 一方面，若二極管芯片所產(chǎn)生的熱量沒有散發(fā)出去而持續(xù)累積， 過高的工作溫度導(dǎo)致發(fā)光二極管p-n接面發(fā)光層的能隙(junction )崩潰，
如此一來，單位電流所能使發(fā)光二極管產(chǎn)生的亮度將大幅下降，因此發(fā) 光效率即因而降低甚至破壞。由于熱量限制了發(fā)光二極管所能注入的更 大電流，使得發(fā)光二極管無法達(dá)到真正設(shè)定規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)。
請參照圖2，顯示一發(fā)光二極管數(shù)組裝置20，其為發(fā)光二極管的進(jìn)
一步應(yīng)用。該發(fā)光二極管數(shù)組裝置20包含復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管10以高密 度數(shù)組型式黏著于一基材21,由于其熱源更為集中，因此上述因熱所造 成的發(fā)光芯片劣化現(xiàn)象在發(fā)光二極管數(shù)組裝置20中更為明顯。
為解決上述問題，以獲致更高亮度的發(fā)光二極管，許多改善的方法 已紛紛被提出，如中國臺灣專利公告號第I261938號，其即揭示一種發(fā) 光二極管散熱系統(tǒng)，如圖3所示，該發(fā)光二極管散熱系統(tǒng)30包含有一 具有開口311的散熱本體31、 一承載座32、至少一發(fā)光芯片33以及與該 發(fā)光芯片33形成電性連接的電路板34,該承載座32"i殳置于該散熱本體上 31,且與該散熱本體的開口311抵接，并與該散熱本體31之間構(gòu)成一空 腔312，該發(fā)光芯片33則設(shè)置于該承載座32上，該發(fā)光芯片33的正下方 具有一貫孔321貫穿該承載座32，該發(fā)光芯片33完全覆蓋該貫孔321之 上，而該空腔312中填充有冷卻液35,使該發(fā)光芯片33的底部藉由該貫 孔321與該冷卻液35接觸，以藉由該冷卻液35將發(fā)光芯片33的工作熱源 散去；然而，該冷卻液35容易由發(fā)光芯片33與貫孔321間的縫隙溢出， 而影響發(fā)光芯片33與電路板34的電性連接，容易形成短路。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的藉由散熱裝置將電子元件的工作熱源 散去，以確保電子元件的工作效能及效率，其中該電子元件可以為發(fā)光 芯片、半導(dǎo)體元件或IC等。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的電子元件散熱裝置，其至少包含至少一 電子元件以及散熱基座，該散熱基座供電子元件置放，該散熱基座包含 有致密部份及多孔隙部份，并由該致密部分與電子元件接觸，并可進(jìn)一 步于多孔隙部份下方設(shè)置散熱部件，其散熱部件可包含有導(dǎo)熱液體，且 該導(dǎo)熱液體可由多孔隙部份所造成的毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入各孔隙中，使導(dǎo)熱流
體更快速將多孔隙部份的熱源散去，以確保電子元件的工作效能及效 率。


圖l為習(xí)有發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為習(xí)有發(fā)光二極管數(shù)組裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為另一習(xí)有發(fā)光二極管散熱統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明中電子元件散熱裝置第 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本發(fā)明中電子組件散熱裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本發(fā)明中電子組件散熱裝置第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖7為本發(fā)明中電子組件散熱裝置第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖8為本發(fā)明中電子組件散熱裝置第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖9為本發(fā)明中電子組件散熱裝置第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖 圖IO為本發(fā)明中發(fā)光二極管數(shù)組裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖號說明
發(fā)光二極管10 導(dǎo)線12 導(dǎo)線架14
發(fā)光二極管裝置數(shù)組20
散熱系統(tǒng)30
開口 311
承載座32
發(fā)光芯片33
冷卻液35
散熱基座42
致密部^分422
金屬纟敬粒4231
貫孔43
散熱部件44
發(fā)光芯片11 封裝材料13 接腳15 基材21 散熱本體31 空腔312 貫孔321 電路板34 發(fā)光芯片41 凹槽421 多孔隙部份423 導(dǎo)電部424 散熱材431 液體槽441
開口 4411 進(jìn)水口 4413 氣密材料443
出水口 4412 導(dǎo)熱液體442 熱交換件44具體實(shí)施例方式
本發(fā)明電子元件的散熱裝置，該散熱裝置可將電子元件工作所產(chǎn)生 的熱源散去，以確保電子元件的工作效能及效率，其中該電子元件可以 為發(fā)光芯片、半導(dǎo)體元件或IC等，如圖4的第一實(shí)施例所示，以發(fā)光 芯片為例，該散熱裝置至少包含
至少一電子元件，該電子元件可以為發(fā)光芯片41;
散熱基座42，該散熱基座42具有一凹槽421以供發(fā)光芯片41置放， 該散熱基座42包含有致密部份422及多孔隙部份423，并由該致密部分 422與發(fā)光芯片41接觸，且該散熱基座42并設(shè)有導(dǎo)電部424可與發(fā)光 芯片41形成電性連接；
散熱部件44,該散熱部件44設(shè)于該多孔隙部份423下方，該散熱 部件44設(shè)有液體槽441以及該液體槽441中裝設(shè)有導(dǎo)熱液體442，如圖 所示的實(shí)施例中，該多孔隙部份423僅部分浸入該液體槽441中，其中， 該液體槽441設(shè)有一開口 4411，該開口 4411可供該多孔隙部卩分423容 置并將該開口 4411封閉，且該多孔隙部份423與開口 4411間利用氣密 材料443 l占貼固定。
如本圖第一實(shí)施例中，該散熱基座42藉由不同成分的陶瓷共燒制 成致密部份422以及多孔隙部份423，其中該致密部份422可以為具有 高導(dǎo)熱材質(zhì)的陶瓷；而當(dāng)發(fā)光芯片41工作時，其工作熱源由致密部份 422傳送至多孔隙部份423,該多孔隙部份423中復(fù)數(shù)微小孔隙形成毛 細(xì)現(xiàn)象，使導(dǎo)熱流體442得以進(jìn)入各孔隙中，并同時與各貫孔43的散 熱材431接觸，以利用導(dǎo)熱液體442的流動循環(huán)達(dá)到整體均溫，加速散 熱效果。
如圖5的第二實(shí)施例中，該散熱基座42中可進(jìn)一步設(shè)有復(fù)數(shù)貫孔 43，各貫孔43貫穿致密部份422及多孔隙部份423,該貫孔43中設(shè)有
金屬的散熱材431，例如銀，且該散熱材431亦可與散熱基座42—體共 燒成型。
當(dāng)發(fā)光芯片41工作時，其工作熱源由致密部份422藉由貫孔43中 的散熱材431傳送至多孔隙部份423，該多孔隙部份423中復(fù)數(shù)微小孔 隙形成毛細(xì)現(xiàn)象，使導(dǎo)熱流體442得以進(jìn)入各孔隙中，并同時與各貫孔 43的散熱材431接觸，以利用導(dǎo)熱液體442的流動循環(huán)達(dá)到整體均溫， 加速散熱效果。
當(dāng)然，該散熱部件44的液體槽441進(jìn)一步^殳有至少一出水口 4412 及進(jìn)水口 4413，如圖6所示，而該出水口 4412及進(jìn)水口 4413之間并設(shè) 有液體流動管443，該液體流動管443適當(dāng)位置處設(shè)有一熱交換件444， 該熱交換件444可以為復(fù)數(shù)散熱鰭片或散熱風(fēng)扇，以作為該出水口 4412 流出的導(dǎo)熱流體442經(jīng)由該熱交換件444與外部冷空氣的熱交換后，再 由進(jìn)水口 4413進(jìn)入液體槽441,以使液體槽441內(nèi)的導(dǎo)熱流體442溫度 降低，進(jìn)而達(dá)到散熱的效果。
再者，該多孔隙部4分423亦可全部浸入該液體槽441中，如圖7所 示的第四實(shí)施例，而該液體槽441底部可進(jìn)一 步設(shè)有熱交換件444,該 熱交換件444可以為復(fù)數(shù)散熱鰭片或散熱風(fēng)扇，如圖所示，該熱交換件 444為復(fù)數(shù)散熱鰭片，其工作熱源同樣藉由多孔隙部份423中所具有導(dǎo) 熱流體442形成的流動循環(huán)，將熱源散去。
如圖8所示的第五實(shí)施例中，該散熱基座42為金屬材質(zhì)，例如可 .為銅，該致密部份422為金屬板材，再于金屬板材上鋪排有復(fù)數(shù)金屬微 粒4231，再經(jīng)由燒結(jié)步驟，使各金屬微粒形成多孔隙部份423并與該金 屬板材形成一體，且該散熱基座.42的多孔隙部份423下方同樣可設(shè)有 散熱部件44，該多孔隙部份423亦可全部浸入該液體槽441中，如圖所 示的實(shí)施例中，該散熱部件44的液體槽441進(jìn)一步設(shè)有至少一出水口 4412及進(jìn)水口 4413,而該出水口 4412及進(jìn)水口 4413之間并設(shè)有液體 流動管443,該液體流動管443適當(dāng)位置處設(shè)有一熱交換件444,該熱 交換件444可以為復(fù)數(shù)散熱鰭片或散熱風(fēng)扇。
當(dāng)發(fā)光芯片41工作時，其工作熱源由致密部份422傳送至多孔隙 部份423，該多孔隙部份423中復(fù)數(shù)微小孔隙形成毛細(xì)現(xiàn)象，使導(dǎo)熱流 體442得以進(jìn)入各孔隙中，并同時與各貫孔43的散熱材431接觸，以 利用導(dǎo)熱液體442的流動循環(huán)達(dá)到整體均溫，加速散熱效果。
如圖9所示的第六實(shí)施例中，該液體槽441底部可進(jìn)一步設(shè)有熱交 換件444，該熱交換件444可以為復(fù)數(shù)散熱鰭片或散熱風(fēng)扇，如圖所示， 該熱交換件444為散熱風(fēng)扇。
如圖10所示，該散熱裝置亦可應(yīng)用于發(fā)光二極管數(shù)組，該散熱基 座42具有復(fù)數(shù)凹槽421以供復(fù)數(shù)發(fā)光芯片41置放，而形成發(fā)光二極管 數(shù)組，同樣可藉由該散熱基座42及散熱部件44可將各發(fā)光二極管的工 作熱源快速散去。
值得一提的是，本發(fā)明相較于習(xí)有具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、 該發(fā)光芯片結(jié)合散熱裝置，可將發(fā)光芯片的工作熱源散去，以 確保發(fā)光芯片的工作效能以及其發(fā)光效率。
2、 本發(fā)明可進(jìn)一步藉由導(dǎo)熱液體流動循環(huán)的作用，達(dá)到熱交換效 用，以更有效率的方式達(dá)到散熱的功能，使其可應(yīng)用于高功率或高密度 數(shù)組排列的發(fā)光芯片。
3、 本發(fā)明的散熱基座結(jié)合有致密部份及多孔隙部份，令該致密部 份可有效隔絕發(fā)光芯片以及多孔隙部份，使多孔隙部份中流動的導(dǎo)熱液 體不會接觸到發(fā)光芯片，而產(chǎn)生短路的缺點(diǎn)。
如上所述，本發(fā)明提供發(fā)光二極管一較佳可行的散熱裝置，爰依法
提呈發(fā)明專利的申請；惟，以上的實(shí)施說明及圖式所示，本發(fā)明較佳實(shí) 施例者，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特 征等近似、雷同者，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)設(shè)目的及申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電子元件的散熱裝置，其至少包含至少一電子元件；散熱基座，該散熱基座供電子元件置放，該散熱基座包含有致密部份及多孔隙部份，并由該致密部分與發(fā)光芯片接觸，且該散熱基座并設(shè)有導(dǎo)電部可與電子元件形成電性連接；散熱部件，該散熱部件設(shè)于該多孔隙部份下方，該散熱部件設(shè)有液體槽以及該液體槽中裝設(shè)有導(dǎo)熱液體，該多孔隙部份浸入該液體槽中。
2、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱基座藉由陶瓷共燒制成。
3、 如權(quán)利要求2所述電子元件的散熱裝置，其中該致 密部份可以為高導(dǎo)熱材質(zhì)的陶瓷。
4、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱基座中設(shè)有復(fù)數(shù)貫孔，各貫孔貫穿致密部份及多孔隙部 份，該貫孔中設(shè)有散熱材。
5、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱基座為金屬材質(zhì)，該致密部份為金屬板材，而該多孔隙部 份為金屬微粒燒結(jié)而成，其中該金屬板材上鋪排有復(fù)數(shù)金屬 微粒，再經(jīng)由燒結(jié)步驟，使各金屬微粒形成多孔隙部份并與 該金屬板材形成一體。
6、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱部件的液體槽底部可進(jìn) 一 步設(shè)有熱交換件。
7、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱部件的液體槽進(jìn)一步設(shè)有至少一出水口及進(jìn)水口 ，而該出 水口及進(jìn)水口之間并設(shè)有液體流動管。
8、 如權(quán)利要求7所述電子元件的散熱裝置，其中該散 熱部件的液體槽底部或液體流動管適當(dāng)位置處設(shè)有 一 熱交 換件。
9、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該液 體槽設(shè)有一開口，該開口可供該多孔隙部份容置并將該開口 封閉，該多孔隙部份與開口間利用氣密材料黏貼固定。
10、 如權(quán)利要求1所述電子元件的散熱裝置，其中該多 孔隙部4分部4分或全部浸入液體槽中。
全文摘要
本發(fā)明的電子元件散熱裝置其至少包含至少一電子元件以及散熱基座，該散熱基座供電子元件置放，該散熱基座包含有致密部份及多孔隙部份，并由該致密部分與電子元件接觸，并可進(jìn)一步于多孔隙部份下方設(shè)置散熱部件，其散熱部件可包含有導(dǎo)熱液體，且該導(dǎo)熱液體可由多孔隙部份所造成的毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入各孔隙中，使導(dǎo)熱流體更快速將多孔隙部份的熱源散去，以確保電子元件的工作效能及效率。
文檔編號H05K7/20GK101389202SQ20071014545
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者沈建宏 申請人:鑫電光科技股份有限公司