專利名稱：發(fā)光二極管模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管模組，特別是具有散熱器的發(fā)光二極管模組。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode)即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器 件。它是利用半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光器件，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放 出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白 色的光。
LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。低功率的 LED已廣泛應(yīng)用于指示燈及顯示屏幕上，因其功率低，所以傳統(tǒng)LED并沒 有太大的散熱問題。但廣泛用于通訊、照明、交通、戶外看板等領(lǐng)域的高亮 度、高功率LED則會因溫度的升高而發(fā)光效率明顯下將，甚至造成組件的損 壞。因此，如何散去LED組件所發(fā)出的高熱，成為將LED應(yīng)用在照明上首 先需要解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種具有較佳散熱性能的發(fā)光二極管模組。
一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管，其中，該發(fā)光二極管模組 還包括用于冷卻發(fā)光二極管的一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱塊、 一基板 及位于導(dǎo)熱塊和基板之間的一熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光二極管， 而該熱管將這些導(dǎo)熱塊串連，用以將導(dǎo)熱塊的熱量傳遞給基板。
一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管，其中該發(fā)光二極管模組還 包括用于冷卻發(fā)光二極管的一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱塊、 一基板及 位于導(dǎo)熱塊和基板之間的二熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光二極管， 一熱管將一部分導(dǎo)熱塊串連，而另一熱管將其他的導(dǎo)熱塊串連。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述發(fā)光二極管模組中利用熱管及導(dǎo)熱塊將發(fā)光二極 管產(chǎn)生的熱量均勻分布到整個基板，有利于提升發(fā)光二極管模組的散熱性能。


下面參照附圖，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。 圖l是本發(fā)明發(fā)光二極管模組的第一實施例的立體圖。
圖2是圖1中發(fā)光二極管模組的立體分解圖。
圖3是圖1中發(fā)光二極管模組的底部朝上時的立體分解圖。
圖4是本發(fā)明發(fā)光二極管模組的第二實施例的立體圖。
圖5是圖4中發(fā)光二極管模組的部分分解圖。
圖6是本發(fā)明發(fā)光二極管模組的第三實施例的俯視圖。
圖7是本發(fā)明發(fā)光二極管模組的第四實施例的立體圖。
具體實施例方式
圖l至圖3所示為本發(fā)明發(fā)光二極管模組100的第一實施例。該發(fā)光二 極管模組100可應(yīng)用于許多領(lǐng)域，例如指示燈、顯示屏幕及照明等領(lǐng)域。
該發(fā)光二極管模組100大體上包括一散熱器200及若干發(fā)光二極管300， 其中，每一發(fā)光二極管300通過一電路板400設(shè)于散熱器200上。每一電路 板400的中心區(qū)域設(shè)有一穿孔(圖中未標(biāo)號)。這些發(fā)光二極管300分別組合 于這些電路板400上的通孔內(nèi)，并與電路板400上的電路(圖中未示)電性 連接，如此，這些發(fā)光二極管300則可以在電路板400的控制下進(jìn)行發(fā)光。
在使用該發(fā)光二極管300前，需要將散熱器200安裝于電路板400的底 面，以便將發(fā)光二極管300工作時所產(chǎn)生的熱量及時歉義。
該散熱器200大體上包括一基板230、置于基板230上的若干導(dǎo)熱塊210, 以及夾置于基板230和導(dǎo)熱塊210之間的兩個直熱管250。此外，可在基板 230的底部上設(shè)置若干散熱片270,以增加基板230的散熱面積。在本實施例 中，這些導(dǎo)熱塊210的形狀相同；此外，可通過改變導(dǎo)熱塊210的一些尺寸 參數(shù)，如長、寬、高等，以令這些導(dǎo)熱塊210具有相似或不同的形狀。以下 首先針對導(dǎo)熱塊210的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
導(dǎo)熱塊210是由導(dǎo)熱性能良好的材料，如金屬銅、鋁等制成，其頂部為 一平面，以便與設(shè)于其上的發(fā)光二極管300直接接觸，及時吸收該發(fā)光二極 管300所發(fā)出的熱量。在導(dǎo)熱塊210的底部中心區(qū)域形成有一溝槽,212,該 溝槽212從導(dǎo)熱塊210的一端延伸至相對的另一端，以容納熱管250的一部 分。該溝槽212的內(nèi)表面為曲面，并與熱管250的外形相配合，從而可以使
熱管250與導(dǎo)熱塊210緊密接觸，降低兩者之間的熱阻。
此外，在導(dǎo)熱塊210的四角分別形成有一通孔214,且這些通孔214環(huán) 繞導(dǎo)熱塊210上的電路板400。螺釘(圖中未示)穿過導(dǎo)熱塊210上的通孔 214后再旋入基板230內(nèi)，即可將導(dǎo)熱塊210固定在基板230上。
基板230置于上述導(dǎo)熱塊210的底部，其頂部上形成有兩個相互平行的 直凹槽232以容納熱管250。在每一直凹槽232的兩側(cè)分別形成有若干的螺 孔234,這些螺孔234按照預(yù)定的間距排列，從而與導(dǎo)熱塊210上的通孔214 分別對應(yīng)，以便可以通過螺釘將導(dǎo)熱塊210、熱管250組合于基板230上。 導(dǎo)熱塊210、熱管250及基板230的組合過程如下所述。
首先，將兩個直熱管250分別放置于基板230上的兩個直凹槽232內(nèi)； 然后，將導(dǎo)熱塊210放置于基板230的頂部，并令導(dǎo)熱塊210上的溝槽212 與基板230上相應(yīng)的直溝槽232相互對應(yīng)，如此，每一導(dǎo)熱塊210橫跨于相 應(yīng)的熱管250上，并按照預(yù)定的間距排列形成一個兩列四行的矩陣，換言之，
4丁穿過導(dǎo)熱塊210上的通孔214并旋入于基寺反230上相應(yīng)的螺孔234內(nèi)。如 此，即可完成組裝過程，組成上述的發(fā)光二極管模組100。
當(dāng)需要更換或維修某一發(fā)光二極管300時，只需要卸下相應(yīng)導(dǎo)熱塊210 上的螺釘，即可將該導(dǎo)熱塊210及其上的發(fā)光二極管300從發(fā)光二極管模組 IOO上拆卸下來，以便進(jìn)行更換或維修。
如上所述，每一熱管250將四個導(dǎo)熱塊210依次串連，從而將導(dǎo)熱塊210 所吸收的熱量均勻地分布在基板230上。熱管250與導(dǎo)熱塊210連接的部分 吸收導(dǎo)熱塊210所吸收的熱量，為熱管250的蒸發(fā)段；而熱管250的其他部 分，即在相鄰導(dǎo)熱塊210之間延伸的部分將蒸發(fā)段吸收的熱量分布到基板230 上，為熱管250的冷凝段。如此，熱管250的蒸發(fā)段和冷凝段間隔交替設(shè)置； 換言之，每一熱管250的每一冷凝段夾設(shè)于兩相鄰的蒸發(fā)段之間。這樣布置， 可充分利用熱管250的每一段進(jìn)行熱傳導(dǎo)，有利于將發(fā)光二極管300所產(chǎn)生 的熱量均勻地分布到整個基板230上，從而加速熱量的散發(fā)，故可以將發(fā)光 二極管300的溫度保持在一定的范圍內(nèi)，降低發(fā)光二極管300的溫度波動， 有利于發(fā)光二極管300正常工作。
上述為本發(fā)明發(fā)光二極管模組的第一實施例，在該實施例中，導(dǎo)熱塊210 排列形成兩列并通過兩根熱管250串連。此外，在其他實施例中，導(dǎo)熱塊可以通過一才艮或多才艮直熱管連^妻；另外，導(dǎo)熱塊還可以通過其^f也形狀的熱管連 接，如U形熱管、S形熱管、V形熱管，或者其他形狀的熱管，或者是不同 形狀的熱管的組合。
例如，圖4和圖5所示為利用兩個U形熱管將導(dǎo)熱塊連接的一發(fā)光二極 管模組100a。該發(fā)光二極管模組100a與前述的發(fā)光二極管模組100之間的 主要不同在于熱管250a呈U形，在基板230a上并列形成兩個U形凹槽232a 以容納熱管250a。每一熱管250a包括相互平行的第一段252a和將兩個第一 段252a連沖妄的一第二段254a。兩個U形熱管250a并排地置于基板230a上 的兩個U形凹槽232a內(nèi)，并令每一熱管250a的每一第一段252a串聯(lián)兩個間 隔設(shè)置的導(dǎo)熱塊210a，而熱管250a的第二段254a位于基板230a的相對兩側(cè)。 熱管250a上與導(dǎo)熱塊210a連接的部分為熱管250a的蒸發(fā)l爻，相應(yīng)地，其他 部分為熱管250a的冷凝段。因此，在本實施例中，每一才艮熱管250a的每一 蒸發(fā)段位于兩相鄰的冷凝段之間。
圖6所示為本發(fā)明發(fā)光二極管模組100b的第三實施例。該發(fā)光二極管模 組100b與第二實施例中的發(fā)光二極管才莫組100a相似。該發(fā)光二才及管才莫組 100b包括若干發(fā)光二極管300b,且這些發(fā)光二極管300b的功率不完全相同， 特別地，位于基板230b中心的發(fā)光二極管300b的功率高于其他發(fā)光二極管 300b的功率。如此，位于基板230b中心的發(fā)光二極管300b為該發(fā)光二極管 模組100b的主燈，而其他該發(fā)光二極管300b為該發(fā)光二極管模組100b的副 燈。這樣布置，有利于滿足不同使用者的不同需要；當(dāng)然，可以根據(jù)實際使 用狀況，調(diào)整主燈的位置及數(shù)量等，以下針對本實施例的發(fā)光二極管模組 100b進(jìn)行說明。
在使用過程中，與副燈相比，主燈將產(chǎn)生更多的廢熱需要及時M，因 此，主燈對散熱要求相對更高。
為確保主、副燈的正常工作，兩根U形熱管250b并排地置于基板230b 內(nèi)之后，令兩才艮U形熱管250b的開口朝向相反的方向，并令兩根熱管250b 的第二段254b在基板230b的中心區(qū)域相鄰或接觸，從而使主燈同時與兩根 熱管250b的第二段254b接觸。此外，每一熱管250b的第一段252b按照第 二實施例中描述的方式將兩個副燈串連。這樣一來，熱管250b的分布(即第 一段252b、第二段254b的分布)狀況與主燈和副燈的功率高低相適應(yīng)；換 言之，發(fā)光二極管300b的功率越高，則對其散熱的熱管250b的數(shù)量越多，從而可以確保及時將該發(fā)光二極管300b產(chǎn)生的熱量泉義，使整個發(fā)光二極管 模組100b正常運行。
上述為本發(fā)明發(fā)光二極管模組的幾個實施例，在這些實施例中，當(dāng)發(fā)光 二極管在電路板的驅(qū)動下發(fā)光時，發(fā)光二極管所產(chǎn)生的熱量首先通過導(dǎo)熱塊 和熱管分布到整個基板上，然后通過基板上的散熱片M到周圍環(huán)境中去。
為便于對發(fā)光二極管進(jìn)行散熱，這些發(fā)光二極管的底面設(shè)為彼此共面而 形成一平面，該平面既可以與電路板的底面共面，又可按照預(yù)定的間距設(shè)于 電路板的下方。這樣布置，可使發(fā)光二極管與相應(yīng)的導(dǎo)熱塊直接接觸，從而 加速熱量的散發(fā)。
此外，電路板及其上的發(fā)光二極管可通過導(dǎo)熱膠或其他方式設(shè)于相應(yīng)的 導(dǎo)熱塊上。再者，為便于對發(fā)光二極管模組進(jìn)行組裝、維修，電路板可以通 過螺釘固定在導(dǎo)熱塊上，相關(guān)結(jié)構(gòu)可參考圖7。
圖7所示為本發(fā)明發(fā)光二極管模組100c的第四實施例。在該實施例中， 每一電路板400c的形狀、大小與相應(yīng)導(dǎo)熱塊210c相同，并在每一電路4反400c 的四角分別形成一透孔414c。每一電路板400c上的透孔414c與相應(yīng)的導(dǎo)熱 塊210c上的穿孔分別對應(yīng)。
當(dāng)將電路板400c、導(dǎo)熱塊210c組裝到基板上時，令螺釘依次穿過電路 板400c上的透孔414c、導(dǎo)熱塊210c上的穿孔后，旋入基板上的螺孔內(nèi)，從 而形成上述的發(fā)光二極管模組100c。當(dāng)需要更換或維修某一發(fā)光二極管300c 時，只需要卸下相應(yīng)導(dǎo)熱塊210c上的螺釘，即可令該導(dǎo)熱塊210c、該導(dǎo)熱 塊210c上的發(fā)光二極管300c和電路板400c、基板相互分離，以便進(jìn)行更換 或維修。因此，該發(fā)光二極管模組100c具有較高的通用性。
綜上所述，本發(fā)明發(fā)光二極管模組利用熱管及導(dǎo)熱塊將發(fā)光二極管產(chǎn)生 的熱量均勻分布到整個基板，有利于散熱以確保整個發(fā)光二極管模組的正常 運行。此外，導(dǎo)熱塊是通過螺釘?shù)瓤刹鹦兜匕惭b于基板上，有利于對某一個 或幾個發(fā)光二極管進(jìn)行維修或更換，提升發(fā)光二極管模組的通用性。另外， 在上述幾個實施例中，發(fā)光二極管的數(shù)量為8 9個，而本發(fā)明中發(fā)光二極管 的數(shù)量并不僅限于此，發(fā)光二極管的數(shù)量可根據(jù)發(fā)光二極管模組應(yīng)用領(lǐng)域等 具體^f吏用情況進(jìn)行調(diào)整。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管，其特征在于該發(fā)光二極管模組還包括用于冷卻發(fā)光二極管的一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱塊、一基板及位于導(dǎo)熱塊和基板之間的一熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光二極管，該熱管將這些導(dǎo)熱塊串連，用以將導(dǎo)熱塊的熱量傳遞給基板。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些導(dǎo)熱塊可拆 卸地安裝于基板上。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些導(dǎo)熱塊間隔 設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā)光二極管模 組還包括若干電路板，每一電路板設(shè)置于一導(dǎo)熱塊上，且設(shè)于一導(dǎo)熱塊上的 發(fā)光二極管與設(shè)于同 一導(dǎo)熱塊上的電路板上的電路電性連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于每一導(dǎo)熱塊及其 上的電路板通過螺釘安裝于基板上。
6. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于每一導(dǎo)熱塊與設(shè) 于其上的發(fā)光二極管直接接觸。
7. 如權(quán)利要求1至6中任何一項所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于 每一導(dǎo)熱塊的四角分別設(shè)有一通孔，而在基板上形成有與導(dǎo)熱塊上的通孔分 別對應(yīng)的若干螺孔，從而利用螺釘將導(dǎo)熱塊安裝到基板上。
8. 如權(quán)利要求1至6中任何一項所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于每一導(dǎo)熱塊上形成有一溝槽，而M上形成有一凹槽，這些導(dǎo)熱塊上的溝槽 與基板上的凹槽相對應(yīng)從而使熱管夾設(shè)于導(dǎo)熱塊和a之間。
9. 一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管，其特征在于該發(fā)光二 極管模組還包括用于冷卻發(fā)光二極管的 一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱塊、 一基板及位于導(dǎo)熱塊和基板之間的二熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光 二極管， 一熱管將一部分導(dǎo)熱塊串連，而另一熱管將其他的導(dǎo)熱塊串連。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些導(dǎo)熱塊可拆 卸地安裝于基板上。
11. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些熱管呈U形， 每一熱管包括二第一段及將該二第一段連接的一第二段。
12. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些熱管的第 二段位于基板的兩側(cè)，而第一段與導(dǎo)熱塊接觸。
13. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于這些熱管的笫 二段相互鄰接并冷卻至少 一發(fā)光二極管，而第 一段與導(dǎo)熱塊接觸。
14. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于被這些熱管的 第二段冷卻的發(fā)光二極管的功率比其他發(fā)光二極管的功率高。
15. 如權(quán)利要求9至14中任何一項所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于 這些熱管嵌置于M和導(dǎo)熱塊內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求9至14中任何一項所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于 這些熱管為直的、U形、S形、V形中的一種或其組合。
17. 如權(quán)利要求9至14中任何一項所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于每一根熱管上與導(dǎo)熱塊連接的部分為熱管的蒸發(fā)段，而其他部分為熱管的冷 凝段；每一根熱管的蒸發(fā)段和冷凝段交替設(shè)置。
全文摘要
一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管及用于冷卻發(fā)光二極管的一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱塊、一基板及位于導(dǎo)熱塊和基板之間的一熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光二極管，而該熱管將這些導(dǎo)熱塊串連。一種發(fā)光二極管模組，包括若干發(fā)光二極管及用于冷卻發(fā)光二極管的一散熱器，該散熱器包括若干導(dǎo)熱決、一基板及位于導(dǎo)熱塊和基板之間的二熱管，其中每一導(dǎo)熱塊至少冷卻一發(fā)光二極管，一熱管將一部分導(dǎo)熱塊串連，而另一熱管將其他的導(dǎo)熱塊串連。本發(fā)明發(fā)光二極管模組中利用熱管及導(dǎo)熱塊將發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量均勻分布到整個基板，有利于提升發(fā)光二極管模組的散熱性能。
文檔編號H01L25/00GK101207110SQ200610157889
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者劉宜三, 周志勇, 賴振田 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司