CN201218482Y - 固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其包括有：一导热板，导热板的下层表面设置有复数个嵌接部；复数个基板，其装置在嵌接部底部，所述的嵌接部底部与基板的连接面和水平面的两方向轴形成一0至180度夹角；复数个多晶封装发光二极管模块，其封装在复数个基板上，以及复数个散热模块。本实用新型具有结构简单、组装容易与高实用性等诸多优点的多晶封装LED散热组装，并防止其热量过高，影响到发光二极管实际的运作与寿命。

Description

固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种多晶封装发光二极管散热装置，特别涉及的是一种利用多晶封装发光二极管(LED)做为光源，并且利用散热模块和散热管将多晶封装LED的热能导到外界，达到散热效果的多晶封装发光二极管散热装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode；LED)是利用半导体材料中的电子电洞结合时能量带(Energy Gap)位阶的改变，以发光显示其所释放出的能量，具体积小、寿命长、驱动电压低、耗电量低、反应速率快、耐震性佳等优点，为日常生活中各种应用设备中常见的组件。随着LED材料与封装技术的不断演进，促使LED产品亮度不断提高，由早期的电源指示灯功能，进展至具有省电、寿命长、浓雾中可视性高等优点的单晶LED照明与光源产品。LED产品应用涵盖一般照明、车用照明与相当热门的路灯照明等，市场规模与成长动力相当可观，是政府未来积极推动的第三兆产业。

但伴随高亮度高功率单晶LED的发展，其散热问题如同CPU的发展一般也面临愈来愈严峻的考验，如不适时解决将影响LED的寿命与发光强度。

现有的散热模块大多仅将设有单晶LED灯的金属制壳体内开设数透孔用以散热，此种方式在实际施行后具以下弊端：

1、现有的单晶LED灯在作动时，其产生的热量并非是仅仅将所述的金属制壳上开设数透孔用以散热可以解决的。

2、现有的单晶LED灯因置在金属制壳体内，故若LED灯无法散热或散热效果不佳，会使整个金属制壳体温度上升，甚至，会因金属制壳体的温度过高而损坏金属制壳体内的其它组件。

3、目前LED为单晶封装方法，而单晶的封装方法主要会影响LED的散热表现和重量。

4、整体的单晶封装LED加上散热模块的重量会过重，会造成搬运和组装应用的问题。

由此可见，上述现有物品仍有诸多缺陷，实非一良善的设计，而亟待加以改良。

本案实用新型设计人鉴于上述现有灯具所衍生的各项缺点，亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置。

发明内容

多晶的原文是英文的：Multi-Chip Module，简称：MCM。多晶是在电子、半导体领域的用词，是一种裸晶、芯片、积体电路的包装、封装技术(Package)，此种封装技术能在一个封装内容纳两个或两个以上的裸晶。

所谓多晶封装定义为复数颗半导体发光二极管(LED)，其每颗为1瓦或1瓦以上，封装成为一颗发光体。不同于传统技术，本实用新型的目的即在于提供一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于利用多晶封装LED成为的发光体做为光源，并且利用散热管将多晶封装LED的热能导引传热至外界。

为达成上公开其它目的，本实用新型提供一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其包括有：一导热板，其上层表面设置有复数个接合部，导热板的下层表面设置有复数个嵌接部；复数个基板，其装置在嵌接部底部，所述的嵌接部底部与基板的连接面和水平面的两方向轴形成一0至180度夹角；复数个多晶封装发光二极管模块，其分别封装在复数个基板上，以及；复数个散热模块，其装置在复数个接合部上面。此外散热模块上可为加装导热管散热模块或使用铝挤型散热模块以加强散热效果。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于，能够防止热量过高，提高LED实际的运作与寿命，通过选择适当的散热模块以适度的将LED产生的废热导到外界。其具有结构简单、组装容易与高实用性等诸多优点的多晶封装LED散热组装。

附图说明

图1为高亮度多晶封装发光二极管基板的结构图；

图2A为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的实施例结构图；

图2B为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的实施例立体视图；

图3为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的嵌接部另一实施例立体视图；

图4A为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的嵌接部另一实施例结构图；

图4B为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的另一实施例立体视图；

图5A为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的圆形实施例立体视图；

图5B为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的圆形实施例仰视图；

图6A到图6F为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的两组嵌接部的排列组合；

图7为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的两组嵌接部的排列组合仰视图；

图8A到图8L为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的三组嵌接部的排列组合；

图9为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的三组嵌接部的排列组合仰视图；

图10为固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的环型嵌接部的排列组合仰视图。

附图标记说明：15a、15b、15c、15d、15e-发光二极管裸晶；11、11a、11b、11c-封装；12、12a、12b、12c-基板；21-导热板；22a、22b、22c...22n-接合部；11a、11b、11c...11n-多晶封装发光二极管模块；24a、24b、24c...24n、25a、25b、25c...25n-散热片；31--散热模块；32-散热板；19、20-导热管；a1、a2-第一方向轴夹角；a3、a4-第二方向轴夹角；14、15、16、17-穿孔；41-第一方向轴；42-第二方向轴；23a、23b、23c...23n-嵌接部。

具体实施方式

以下结合附图，对本新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本实用新型的最大特征在于利用多晶封装LED做为光源，并且利用散热模组加上导热管或铝挤型散热模块将多晶封装LED的热能导到外部散热结构。所谓多晶封装定义为复数颗半导体发光二极管(LED)，其每颗为1瓦或1瓦以上，封装成为一颗发光体。

请参阅图1为所述的一种高亮度多晶封装发光二极管基板，将两个或两个以上的发光二极管裸晶(15a、15b、15c、15d、15e)封装(11)在基板(12)上，LED封装的作用是将外引线连接到LED芯片的电极上，不但可以保护LED晶片，而且起到提高发光效率的作用和发散角度。所以LED封装不仅仅只是完成输出电信号，更重要的是保护管芯正常工作，输出可见光的功能。两个或两个以上的发光二极管裸晶(15a、15b、15c、15d、15e)封装根据不同的应用场合、不同的外形尺寸、散热方案和发光效果。利用所谓的多晶封装，其定义为复数颗半导体发光二极管(LED)，其每颗为1瓦或1瓦以上，封装成为一颗发光体。

请参阅图2A和图2B为所述的一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置本实用新型一实施例，其包括有：一导热板(21)，其上层表面设置有复数个接合部(22a、22b)，导热板(21)的下层表面可设置有复数个嵌接部(23a、23b)；复数个多晶封装发光二极管模块(11a、11b)，其分别封装在复数个基板(12a、12b)上，嵌接部(23a、23b)底部与基板(12a、12b)的连接面和水平面的第一方向轴(41)形成一0至180度第一方向轴夹角(a1、a2)。以及复数个散热模块(13)，导热板(21)的上可设置有复数个接合部(22a、22b)，复数个散热模块(13)可架构在复数个接合部(22a、22b)上。

散热模块可为铝挤型散热模块(13)。所述的接合部(22a、22b)、嵌接部(23a、23b)和导热板(21)可为射出成型的一体成型导热结构或者是各自独立的结构，此外接合部(22a、22b)、嵌接部(23a、23b)、散热模块(31)和导热板(21)也可为一体成型导热结构有利于整体散热效率。

请参阅图3A和图3B为所述的一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置本实用新型一嵌接部实施例。嵌接部(23a、23b、23c、23d)可各自为独立凸部连接基板(21)，嵌接部(23a)底部与基板(12a、12b)的连接面和水平面的第一方向轴(41)和第二方向轴(42)形成的第一方向轴夹角(a1)和第二方向轴夹角(a3)，第二方向轴夹角(a3)的第二方向轴方位轴(42)为在不同在的第一方向轴夹角(a1)的第一方向轴(41)。通过控制夹角(a3、a1)可形成一万向嵌接部(23a、23b、23c、23d)底部与基板(12a、12b)的连接面，在装置设计阶段时依照设计者所需要的多晶封装发光二极管模块(11a、11b)发光角度，照射面积而调整不同的方位轴(41、42)夹角，进而产生无眩光，照射面积广，亮度均匀，视觉效果好。真正做到了发光柔和、平稳、连续，接近自然光，是真正的理想光源。

请参阅图4A和图4B为所述的一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置本实用新型另一实施例，装置在接合部(22a、22b)上面的散热模块(31)可为复数个散热片(24a、25a)以及散热板(32)组合成的散热模块(31)，散热片(24a、25a)上可设置复数个导热管(19、20)，其穿过复数个散热片(13)，以利于散热片散热。嵌接部(23a、23b)底部与基板(12a、12b)的连接面和水平面(41)形成一0至180度夹角(a1、a2)。其所提到的导热板(21)或基板(12a、12b)可为金属或陶瓷基板和导热板，例如铜基板或铝基板。

热能经由基板(12a)通过嵌接部(23a、23b)传递到导热板(21)。导热板(21)将热能通过接合部(22a、22b)传到散热模块(13)。散热片(24a、25a)上可设有穿孔(14、15)，可穿过散热片(24a)可利用穿孔(14、15)架设热导管(19)，以利热能流动。热导管(19)贴近散热板(32)，有助在接合部(22a、22b)所接收的热能传递到散热片(24a、25a)上。热导管(19、20)是利用作动流体的相变化产生(加热端)，使热立即传输至另一端(冷却端)，再借由毛细结构，由冷却端拉回加热端并达到连续进行热输送。因为多晶封装LED可为不同的功率的发光二极管裸晶，并产生不同热能，所以复数个导热管(19、20)可装置在散热片(24a、25a)上。此外散热片(24a、25a)上的穿孔可为通风孔(18)以利热气流动，达到散热效果。此外多组导热管和散热片(25a、25b、25c...25n)的组合可装置在接合部(22a、22b)上，以加强散热速度。

请参阅图5A和图5B为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的圆形实施例。固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置整体可为圆形或椭圆形，以利于技术上的特殊要求主要是要结合LED亮度和发光角度来设计照射面域，并且可置入灯具内有限的空间内。散热模块(31)可为排列成环型的复数个散热片(24a、24b、24c...24n)以及圆形散热板(32)组合成的散热模块(31)。基板(21)下的嵌接部(23)可为环型，封装有多晶封装发光二极管模块(11a、11b...11n)的复数个基板(12a、12b...12n)可依环型嵌接部(23)排列。基板(21)下可设置复数个环型嵌接部(23)以利结合LED亮度和发光角度来设计照射面域。

请参阅图6A到6C和图7为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的多晶封装发光二极管模块的排列组合和仰视图，复数个嵌接部(23a、23b)结合复数个多晶封装发光二极管模块(11a、11b)可排列成不同图形，例如左右、上下或对角对称图形。LED的排列方式对其亮度与放热性会有影响，因此必须撷取一个平衡的位置，当LED的配置越紧密，亮度也越佳，但其散热性问题就较为严重，但若LED排列较为稀疏，就会降低亮度，但散热性问题就会较佳。不同的LED的排列方式会有不同亮度与LED整体的热度，其影响导热管和散热模块的组合配队，以达到有效的散热。

请参阅图6D到图6F和图7为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的无接合部排列组合和仰视图，导热板(21)只设置有嵌接部(23a、23b)，导热板(21)所接收到的热能直接传导到散热模块。

请参阅图8A到图8F和图9为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的多嵌接部实施例正视图和仰视图，本实施例为复数个嵌接部(23a、23b、23c)和复数个接合部(22a、22b、22c)所组成，通过而形成两个方向以上的光源。调整嵌接部(23a、23b、23c)底部与基板(12a、12b、12c)的连接面和水平面两方向轴形成的夹角，以形成有效广域性的照明或具有特别方向性的照明。

请参阅图8G到图8L和图9为所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置的多嵌接部实施例正视图和仰视图，本实施例为复数个嵌接部(23a、23b、23c)所组成。导热板(21)只设置有嵌接部(23a、23b)，导热板(21)所接收到的热能直接传导到散热模块。

此外请参阅图10，导热板(21)设置的嵌接部可为圆形或椭圆形，以利于技术上的特殊要求主要是要结合LED亮度和发光角度来设计照射面域，并且可置入灯具内有限的空间内。基板(21)下的嵌接部(23)可为环型，封装有多晶封装发光二极管模块(11a、11b...11n)的复数个基板(12a、12b...12n)可依环型嵌接部(23)排列。基板(21)下可设置复数个环型嵌接部(23)以利结合LED亮度和发光角度来设计照射面域。

以上说明对本新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (16)

1.一种固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：其包括有：

一导热板，其下层表面设置有复数个嵌接部；

复数个基板，其装置在所述嵌接部底部，所述的嵌接部底部与基板的连接面和水平面的两方向轴形成一0度至180度夹角；

复数个多晶封装发光二极管模块，其分别封装在复数个基板上，以及；

复数个散热模块，其装置在所述的导热板上面。

2.根据权利要求1所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的导热板上层表面设置有复数个接合部，复数个所述的散热模块设置在复数个接合部上。

3..根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的复数个散热模块设置包括：复数个散热片以及散热板。

4.根据权利要求3所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的散热片设置复数个穿孔。

5.根据权利要求4所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的复数个散热片设置有复数个导热管，其穿过复数个散热片的穿孔，以利于散热模块散热。

6.根据权利要求4所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的穿孔为通风孔。

7.根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的散热模块为铝挤型散热模块。

8.根据权利要求2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的接合部、嵌接部和导热板为一体成型导热结构。

9根据权利要求2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的接合部、嵌接部、散热模块和导热板为一体成型导热结构。

10.根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的复数个基板结合复数个多晶封装发光二极管模块排列成不同图形在嵌接部上。

11.根据权利要求10所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的排列图形为条状型排列。

12.根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的多晶封装发光二极管模块为封装复数颗半导体发光二极管在所述的基板上。

13.根据权利要求12所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的半导体发光二极管的功率为1瓦特或1瓦特以上。

14.根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的基板为陶瓷基板。

15.根据权利要求1或2所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的基板为金属基板。

16.根据权利要求15所述的固定角度式高亮度多晶封装发光二极管散热装置，其特征在于：所述的金属基板为铜或铝基板。

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