專利名稱：高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種散熱裝置，特別涉及的是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)到 外界，達(dá)到散熱效果散熱裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode; LED)是利用半導(dǎo)體材料中的電子電洞結(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，為日常生活 中各種應(yīng)用設(shè)備中常見的組件。隨著LED材料與封裝技術(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，進(jìn)展至具有省電、壽命長、濃 霧中可視性高等優(yōu)點的單晶LED照明與光源產(chǎn)品。LED產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋一般照明、 車用照明與相當(dāng)熱門的路燈照明等，市場規(guī)模與成長動力相當(dāng)可觀，是政府未 來積極推動的第三兆產(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，如不適時解決將影響LED的壽 命與發(fā)光強度。
現(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，此種方式在實際施行后具以下弊端
1、 現(xiàn)有的單晶LED燈在作動時，其產(chǎn)生的熱量并非是僅僅將所述的金屬 制殼上開設(shè)數(shù)透孔用以散熱可以解決的。
2、 現(xiàn)有的單晶LED燈因置在金屬制殼體內(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，甚至，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，會造成搬運和組裝
應(yīng)用的問題。
由此可見，上述現(xiàn)有物品仍有諸多缺陷，實非一良善的設(shè)計，而亟待加以 改良。
本案實用新型設(shè)計人鑒于上述現(xiàn)有燈具所衍生的各項缺點，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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置。
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、積體電路的包裝、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。不同在傳統(tǒng)技術(shù)，本實用新型的目的即在于提供一種高亮度多晶封裝發(fā) 光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征在于利用多晶封裝LED成為的發(fā)光體做為光源， 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)成上公開其它目的，本實用新型提供一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管 內(nèi)凹散熱裝置，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， 其裝置在導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其分別封裝在復(fù)數(shù) 個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置在導(dǎo)熱折板上面，在導(dǎo)熱折板的壓折部 的切平面及其上方的導(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散熱效果。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本實用新型的有益效果在于，能夠防止熱量過高，提高LED 實際的運作與壽命，通過選擇適當(dāng)?shù)纳崮K以適度的將LED產(chǎn)生的廢熱導(dǎo)到 外界。其具有結(jié)構(gòu)筒單、組裝容易與高實用性等諸多優(yōu)點的多晶封裝LED散熱 組裝。


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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的結(jié)構(gòu)圖2B為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的局部放大圖3為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的立體視圖4為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的多壓折部實施例正視圖； 圖5為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的另 一實施例正視圖； 圖6為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的另 一實施例立體視圖； 圖7為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的另一多壓折部實施例正 視圖8A、圖8B為多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹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)記說明15a、 15b、 15c、 15d、 15e-發(fā)光二極管棵晶；11、 lla、 llb、 llc-封裝;12、 12a、 12b、 12c-基板;21-導(dǎo)熱折板;22、 22a、 22b-壓折部;lla、 llb、 llc-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。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。 本實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)到外部散熱結(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為所述的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(ll)在基板(12)上，LED 封裝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、不同的 外形尺寸、散熱方案和發(fā)光效果。利用所謂的多晶封裝，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為所述的一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置本創(chuàng) 作一實施例，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)，其裝置在導(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),其分別封裝在復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)上；復(fù)數(shù)個散熱片(13、 23)，其裝置 在導(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為所述的一種高亮度多晶封裝 發(fā)光二極管內(nèi)凹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 (4l)及其下方的導(dǎo)熱折板(21 )設(shè)有散熱片的面(42a、42b)形成一0至90度夾角(al、 a2)。所述的壓折部(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 )及其上方的導(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(22)可設(shè)有固定件，固定其壓折部(22)的切平面(41)及其上方的導(dǎo)熱 折板(21)設(shè)有基板的面(42a、 42b)的角度。
請參閱圖3和圖2A為所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的立 體視圖和亮度發(fā)光二極管圖，其所提到的導(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)可利用穿孔(14、 15)架設(shè)熱導(dǎo)管(19)，以利熱能流動。熱 導(dǎo)管(19)貼近導(dǎo)熱折板(21),有助在導(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。因為多晶封裝LED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)可裝置在散熱片(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)的組合可裝置在導(dǎo)熱折板(21)上，以加強散熱速 度。
請參閱圖4為所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的多壓折部 實施例正視圖，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)計照射面域，并且可置入燈具內(nèi)有限的空間，因此本 實用新型的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的導(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5和圖6為所述的一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置
本實用新型另一實施例，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)，其裝置在導(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)，其分別封裝在復(fù)數(shù)個基板(12a、 12b)上；復(fù)數(shù)個鋁擠型散熱片(61 、 62),其裝置在導(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 板裝置在傳熱片(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為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的另 一多壓折部實施例正 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為所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置的 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隊， 以達(dá)到有效的散熱。高亮度多晶封裝發(fā)光二極體內(nèi)凹散熱裝置的排列圖形可為 條狀型排列如圖7A所示、陣列型排列或穿插型排列如圖7B所示。
以上說明對本新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許 多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征在于:其包括有:一導(dǎo)熱折板，其設(shè)置有至少一個壓折部；復(fù)數(shù)個基板，其裝置在所述的導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其分別封裝在復(fù)數(shù)個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置在所述導(dǎo)熱折板上面，在所述導(dǎo)熱折板的壓折部的切平面及其下方的導(dǎo)熱折板設(shè)有散熱片的面形成一0度至90度夾角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的復(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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的復(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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的穿孔為通風(fēng)孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的導(dǎo)熱折板設(shè)置有復(fù)數(shù)個傳熱片，將基板裝置在傳熱片上，將所述 基板所接收到的多晶封裝發(fā)光二極管模塊的熱能，經(jīng)由所述傳熱片傳至導(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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的散熱片、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1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的復(fù)數(shù)個基板結(jié)合復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊排列成不同圖形 在導(dǎo)熱折板上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特征 在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的多晶封裝發(fā)光二極管模塊為封裝復(fù)數(shù)顆半導(dǎo)體發(fā)光二極管在所 述的基板上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的半導(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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其中 所述的基板為陶瓷基板。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的基板為金屬基板。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的壓折部為導(dǎo)熱折板彎壓成型，使其壓折部的切平面及其上方的 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)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，其特 征在于所述的壓折部設(shè)有固定件，固定其壓折部的切平面及其上方的導(dǎo)熱折 板設(shè)有基板的面的角度。
專利摘要本實用新型為一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管內(nèi)凹散熱裝置，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，其裝置在導(dǎo)熱折板底部；復(fù)數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其分別封裝在復(fù)數(shù)個基板上；以及復(fù)數(shù)個散熱片，其裝置在導(dǎo)熱折板上面，在壓折部的切平面及其下方的導(dǎo)熱折板設(shè)有散熱片的面形成一0至90度夾角。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝容易與高實用性等諸多優(yōu)點的多晶封裝LED散熱組裝，并防止其熱量過高，影響到發(fā)光二極管實際的運作與壽命。
文檔編號F21V29/00GK201204200SQ20082011651
公開日2009年3月4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