專利名稱：發(fā)光二極管模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管模塊，特別是涉及一種發(fā)光二極管串、并聯(lián)線路成型
于一支架上的發(fā)光二極管模塊。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(即二極體，本文均稱為二極管)具有光束集中的特性，但十年前LED 的亮度不如目前，因此，普遍地只應(yīng)用于信號(hào)燈、后車燈或是裝飾燈，而拜藍(lán)光LED的發(fā)明 及其近年來價(jià)格的跌落之賜，白光LED的應(yīng)用層面更廣，特別是在標(biāo)榜節(jié)能減碳的今天，各 國玫府無不以政策鼓勵(lì)，因此普遍地預(yù)期LED將會(huì)取代白熾燈泡而成為照明主流。LED有別 于白熾燈泡的發(fā)光原理而被號(hào)稱為冷陰極。它不但非常省電且只要適當(dāng)?shù)纳?，它的使?壽命普遍可以超過數(shù)萬小時(shí)，不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過只有數(shù)百小時(shí)的白熾燈泡，也比省電燈泡的數(shù) 千小時(shí)來得高很多。但即便如此，功率超過1瓦以上高亮度LED，仍然有極大比率的注入電 流是被轉(zhuǎn)換為熱量的。 用于照明時(shí)只有幾瓦的LED所產(chǎn)生的流明是不足的，因此，燈具用的LED常至少會(huì) 有一、二十顆LED，甚至更多，以矩陣型態(tài)排列，或是環(huán)狀排列。特別是，為了節(jié)省空間下，可 以想見幾十顆LED擠在一個(gè)狹窄的空間時(shí)所產(chǎn)生的熱量將十分可觀。若是燈具包含了燈罩 時(shí)，將會(huì)進(jìn)一步使LED所處的環(huán)境更加惡劣。 LED也會(huì)像一般電子產(chǎn)品一樣，溫度升高時(shí)，將會(huì)限制注入的電流量，以防止過早 衰竭(decay).這也是一般LED瓦數(shù)受限的原因。因此，如同前述高階芯片(即晶片，本文 均稱為芯片) 一樣，照明用的LED芯片，除了封裝載板會(huì)采用導(dǎo)熱性良好的金屬載板外，普 遍也會(huì)在燈具的本身或周邊加裝散熱模塊(即模組，本文均稱為模塊)來散熱，所不同的 是，LED的散熱模塊普遍不使用散熱風(fēng)扇，而是使用散熱膏及散熱鰭片。以免額外地又增加 一能源消耗的元件，此外，燥音問題及風(fēng)扇的使用成本、壽命等，都是使LED的散熱模塊是 沒有風(fēng)扇的主要原因。 照明用的發(fā)光二極管，普遍地都會(huì)將多顆發(fā)光二極管芯片封裝于一反射罩內(nèi)?；?者每一反射罩容置一發(fā)光二極管，再把多顆的發(fā)光二極管及反射罩封裝在一印刷電路板 (PCB)內(nèi)，以提高其照明能力。例如圖1所示的一發(fā)光二極管燈具10，例如像是手電筒的燈 頭，它是把多顆的發(fā)光二極管芯片12封裝于一反射罩15內(nèi)。反射罩15的底部是一 PCB板 17，PCB板17有發(fā)光二極管芯片12連接的線路(未圖示)及二引腳20，一圓形金屬座25， 引腳20穿過金屬座25。上述的燈具雖然有一大面積的金屬座，但散熱能力并不佳。主因是 所述發(fā)光二極管太集中于一小面積了 ，盡管，它有一塊大金屬座，但事實(shí)上，二燈腳是經(jīng)過 絕緣漆才連接至金屬座25，因此散熱能力不佳，此外，芯片是粘著于PCB板17的，因此，若無 額外的散熱鰭片，它很快就會(huì)有過熱的問題。 另一先前技術(shù)的發(fā)光二極管封裝體是將包含反射座的發(fā)光二極管封裝于一 PCB 板上，PCB板厚約0. Olmm銅箔蝕刻成連接線路，而使發(fā)光二極管在PCB板上是串聯(lián)及/或 并聯(lián)。但發(fā)光二極管與發(fā)光二極管之間必需是相隔相當(dāng)?shù)木嚯x以避免過熱，此外，反射罩另需以射出成型法射出于導(dǎo)線架上。然后，再自導(dǎo)線架上剝離。 上述現(xiàn)有習(xí)知的發(fā)光二極管模塊技藝，制造手續(xù)工法煩雜。因此不利于成本的降 低。 由此可見，上述現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊制造手續(xù)工法煩雜。因此不利于成本的降 低。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未 見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān) 業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的發(fā)光二極管模塊，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課 題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。 有鑒于此，本發(fā)明的一目的便是提供另一種可以降低成本的發(fā)光二極管封裝模 塊，它是以反射罩射出成型用的金屬架做為發(fā)光二極管載板。因此，可以顯著降低成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊存在的缺陷，而提供一種封裝簡
單的發(fā)光二極管模塊，—該發(fā)光二極管是直接由金屬支架做為載體。該金屬支架是反射罩 射出成的金屬支架，非常適于實(shí)用。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種發(fā)光二極管模塊，至少包含多個(gè)發(fā)光二極管；以及一金屬支架載板，該金屬支架 載板提供多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列，該第一群組包含至少一個(gè)反射罩，該第一群組包含 多個(gè)發(fā)光二極管并配置于該至少一反射罩內(nèi)，且該第一群組內(nèi)的發(fā)光二極管呈電性串聯(lián)排 列。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的第一群組內(nèi)包含一個(gè)反射罩至三個(gè)反射罩。 前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的金屬支架載板是一金屬料帶，提供以射出成
型反射罩于其上。 前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列且每一該第一群 組內(nèi)的所有發(fā)光二極管的連接都是藉由該金屬支架載板被沖壓的形體來完成，因此沒有額 外的印刷線絡(luò)。 前述的發(fā)光二極管模塊，其包含一由該金屬支架載板沖壓而成的電阻座，及一限 電流電阻，坐于該電阻座上，以提供分壓功能，將電源供應(yīng)器提供于第一群組的發(fā)光二極管 的額定定壓后多余的電壓分壓 前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的限電流電阻是沒有接腳，但端部有連接面的 電阻。 前述的發(fā)光二極管模塊，其包含在該發(fā)光二極管模塊的相反電性連接的二端部設(shè) 有扣接孔以提供多個(gè)該發(fā)光二極管模塊之間的并聯(lián)連接，或者直接連接于一燈具上，該燈 具具有相應(yīng)的連接連接插座/或插頭。 前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的金屬支架是選自銅合金、純銅、鋁、鋁合金的 其中之一。 前述的發(fā)光二極管模塊，其包含一固定板以使該金屬支架載板的各部分穩(wěn)固。
前述的發(fā)光二極管模塊，其中上述的第一群組所包含的發(fā)光二極管的數(shù)量依據(jù)供
4給的電壓及每一顆發(fā)光二極管的額定電壓而調(diào)整。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá)到上述目 的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管模塊，包含一金屬支架載板提供多個(gè)第一群組的并聯(lián)連 接。第一群組內(nèi)有多顆位于反射罩的發(fā)光二極管以金屬支架的子載板互相串聯(lián)，多個(gè)第一 群組彼此也以金屬支架中的電源板及接地板而達(dá)到多個(gè)第一群組呈并聯(lián)以增加照明度。第 一群組內(nèi)的反射罩可以有1個(gè)或3個(gè)。 此外，一或二固定板也以射出成型法形成于金屬支架上及/或下以穩(wěn)固金屬支架 各個(gè)不連接點(diǎn)或面。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明發(fā)光二極管模塊至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果
1.本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可以單獨(dú)配合燈具使用，也可以多條的發(fā)光二極管模 塊并聯(lián)在一起使用。 2.每一發(fā)光二極管封裝體本身一條模塊，增加照明亮度時(shí)只有將多條發(fā)光二極管 模塊，再以插頭插座關(guān)系連接即可。 3.用以射出成型反射罩的金屬支架本身就是發(fā)光二極管的載板。 一體成型，且不 需要額外的連接線路，金屬支架本身也是連接導(dǎo)線。散熱面積大增。 4.金屬支架載體本身就可提供良好的散熱，因此，就算不使用散熱鰭片也不會(huì)使 溫度太高而縮短發(fā)光二極管壽命。 綜上所述，本發(fā)明本發(fā)明揭露一種發(fā)光二極管模塊，包含一金屬支架載板，提供 多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列，第一群組包含至少一個(gè)反射罩，每一第一群組包含多個(gè)發(fā)光 二極管并配置于該至少一反射罩內(nèi)，且該第一群組內(nèi)的發(fā)光二極管呈電性串聯(lián)排列，多個(gè) 第一群組則彼此以并聯(lián)方式呈現(xiàn)，多個(gè)發(fā)光二極管分別容置于上述的反射罩內(nèi)以增加照明 度。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè) 計(jì)。 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
圖1是傳統(tǒng)發(fā)光二極管模塊的一實(shí)施例載板為PCB及金屬座示意圖。 圖2是傳統(tǒng)發(fā)光二極管模塊的另一實(shí)施例，載板為PCB板示意圖。 圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例中，金屬支架各部分已預(yù)沖但尚有進(jìn)行固定板及反射罩
的射出成型示意圖。 圖4a是本發(fā)明的一實(shí)施例中，金屬支架已射出成型反射罩于其上，圖4b是電阻座 的側(cè)視圖。 圖5是本發(fā)明的一實(shí)施例中，固定板形成于金屬支架上以固定各部位示意圖。
圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施例中，一群組中只有一個(gè)反射罩示意圖。
IO:發(fā)光二極管燈具 12、135 :發(fā)光二極管芯片 17:PCB板 25:金屬座
20:引腳 100 :金屬支架
5
110B:接地支架條
116:扣件孔
115 :定位孔
118 :沖床固定孔及電源或接地孔110A:電源支架條 120A :第一子載板 120B :第二子載板 140 :長形固定板 125 :第一群組
130 :反射罩145 :電阻
117a、117b :電阻座160 :連接板 150 :發(fā)光二極管模塊
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的發(fā)光二極管模塊其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。 有鑒于現(xiàn)有習(xí)知的發(fā)光二極管的模塊，是將反射罩射出成型于金屬支架上，然后，再自支架上取下，再粘著于一載板上，以提供發(fā)光二極管芯片置于其中，載板上若是金屬載板，則載板要有絕緣層層或絕緣漆或膠，才能避免發(fā)光二極管短路，另一種是以PCB板做為載板，但它的散熱能力不佳，發(fā)光二極管必須適當(dāng)間隔?；蛘哂猩岫闷?，以避免過熱。
請(qǐng)參閱圖3所示的示意圖，金屬支架100是一金屬料帶，包含預(yù)設(shè)為電源支架條110A、接地支架條110B、第一子載板120A、第一子載板120A、定位孔115、扣件孔116、電阻座117a及117b及一沖床定位孔118。上述各個(gè)部位已預(yù)先以沖床沖過，因此，在反射罩及固定板射出后，電源的支架條110A、接地支架條110B 二者相連接的部位可以很容易的被分離以免短路，此外，也可以很容易地把子載板120和電源支架條110A、接地支架條110B分離。定位孔115提供金屬料帶的定位?？奂?16提供本模塊和其他發(fā)光二極管模塊的連接。依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，金屬支架純銅或銅合金例如青銅，黃銅、鋁、或鋁合金等散熱導(dǎo)電性良好的其中之一，厚度約為0. 1至0. 3mm以提供良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱能力及強(qiáng)度。沖床定位孔118提供沖床固定也提供成品的電源或接地的連接。另外也有一電阻座117a、117b，以沖床折壓，請(qǐng)同時(shí)參閱圖4b。 如圖4a所示，在上述的金屬支架IOO上施以一射出成型技術(shù)，用以在每兩個(gè)子載板120A、120B之間形成三個(gè)反射罩130。如圖4a所示，電源支架條IIOA和第一子載板120A之間，第一子載板120A和第二子載板120B之間，及第二子載板120B和接地支架條IIOB之間各有一反射罩成型。 依據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，三個(gè)反射罩130內(nèi)分別有一個(gè)發(fā)光二極管135。三個(gè)發(fā)光二極管135正負(fù)極一一相接，串聯(lián)而形成一第一群組125，是為了因應(yīng)12伏的直流電源供應(yīng)器(12V> (3.7V x 3))，3.7V僅是一例，電壓大小與所使用的發(fā)光二極管規(guī)格有關(guān)。此外，另一電阻145(嵌入式電阻，沒有接腳)則坐于電阻座117a、117b上，連接于電源支架條IIOA或接地支架條IIOB與一連接板160之間以吃下多余的電壓降以保護(hù)發(fā)光二極管模
6塊，以免過電流，請(qǐng)同時(shí)參閱側(cè)視圖4b所示。上述第一群組125有三顆發(fā)光二極管135，發(fā)光二極管135可以是正負(fù)極同側(cè)(以覆晶方式)貼附于反射罩130的底部或正負(fù)極不同側(cè)(要另外打線)，并不用以限定本發(fā)明的范圍。更高的電源電壓供應(yīng)時(shí)，就可以串聯(lián)更多顆的發(fā)光二極管135。此外，為增加照明亮度，請(qǐng)注意第一群組125和第一群組125之間是以電性并聯(lián)的方式連接在一起的。亦即，電源支架條110A連接于每一第一群組125的第一顆發(fā)光二極管135的正極。而接地支架條110B連接于每一第一群組125的第三顆發(fā)光二極管135的負(fù)極可以增加照明的亮度。上述連接板160可以是包含插座或插頭的金屬支架以連接另一發(fā)光二極管模塊150，或是燈具(未圖示)。 如圖5所示， 一長形固定板140也是以塑膠成型法，將反射罩130、第一子載板120A、第二子載板120B、電源支架條110A、和接地支架條IIOB，各個(gè)斷開點(diǎn)或面連接在一起，以牢固發(fā)光二極管模塊150。 依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在60mm x 12mm的發(fā)光二極管內(nèi)有五個(gè)第一群組125，即15顆發(fā)光二極管。12V工作電壓0. 34安培下室溫條件下連續(xù)燒機(jī)超過300小時(shí)以上時(shí)溫度仍不會(huì)超過60°C。 依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中，一群組中只有一個(gè)反射罩。請(qǐng)參閱圖6所示的示意圖。圖6中每一第一群組只有一個(gè)反射罩，如此，可以減少制造成本。除此之外，其它部分皆與圖4a相同。 因此，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn) 每一發(fā)光二極管封裝體本身一條模塊，增加照明亮度時(shí)只有將多條發(fā)光二極管模塊，再以插頭插座關(guān)系連接即可。 用以射出成型反射罩的金屬支架本身就是發(fā)光二極管的載板。 一體成型，且不需要額外的連接線路，金屬支架本身也是連接導(dǎo)線。散熱面積大增。 金屬支架載體本身就可提供良好的散熱，因此，就算不使用散熱鰭片也不會(huì)使溫度太高而縮短發(fā)光二極管壽命。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管模塊，其特征在于至少包含多個(gè)發(fā)光二極管；以及一金屬支架載板，該金屬支架載板提供多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列，該第一群組包含至少一個(gè)反射罩，該第一群組包含多個(gè)發(fā)光二極管并配置于該至少一反射罩內(nèi)，且該第一群組內(nèi)的發(fā)光二極管呈電性串聯(lián)排列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中上述的第一群組內(nèi)包含一個(gè)反射罩至三個(gè)反射罩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中上述的金屬支架載板是一金屬料帶，提供以射出成型反射罩于其上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中其中上述的多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列且每一該第一群組內(nèi)的所有發(fā)光二極管的連接都是藉由該金屬支架載板被沖壓的形體來完成，因此沒有額外的印刷線路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其更包含一由該金屬支架載板沖壓而成的電阻座，及一限電流電阻，坐于該電阻座上，以提供分壓功能，將電源供應(yīng)器提供于第一群組的發(fā)光二極管的額定定壓后多余的電壓分壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中上述的限電流電阻是沒有接腳，但端部有連接面的電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其更包含在該發(fā)光二極管模塊的相反電性連接的二端部設(shè)有扣接孔以提供多個(gè)該發(fā)光二極管模塊之間的并聯(lián)連接，或者直接連接于一燈具上，該燈具具有相應(yīng)的連接插座/或插頭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中上述的金屬支架是選自銅合金、純銅、鋁、鋁合金的其中之一。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其更包含一固定板以使該金屬支架載板的各部分穩(wěn)固。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于其中上述的第一群組所包含的發(fā)光二極管的數(shù)量依據(jù)供給的電壓及每一顆發(fā)光二極管的額定電壓而調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管模塊，包含一金屬支架載板，提供多個(gè)第一群組電性并聯(lián)排列，第一群組包含至少一個(gè)反射罩，每一第一群組包含多個(gè)發(fā)光二極管并配置于該至少一反射罩內(nèi)，且該第一群組內(nèi)的發(fā)光二極管呈電性串聯(lián)排列，多個(gè)第一群組則彼此以并聯(lián)方式呈現(xiàn)，多個(gè)發(fā)光二極管分別容置于上述的反射罩內(nèi)以增加照明度。
文檔編號(hào)H01L25/075GK101789422SQ200910005280
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者孫劍仁, 洪樹楷, 韋忠義 申請(qǐng)人:青榮科技有限公司