CN203119000U - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置，包含一基板、一电路层、一传导机构及至少一LED芯片。基板具有一上板面及一位于上板面相反侧的下板面。电路层设置于基板的上板面上。传导机构设置于基板的上板面上且具有一石墨层，并分割成数个彼此不导电的导电单元。LED芯片以类似覆晶的结构设置于传导机构上且LED芯片的两个电极分别与其中两个导电单元连接，而通过传导机构与电路层电连接。本实用新型的功效在于：利用结构设计并配合水平方向导热良好的石墨材料，以增进散热的效果。

Description

照明装置
技术领域
本实用新型涉及是有关于一种照明装置，特别是指一种LED的照明装置。
背景技术
LED具有寿命长、发光效率高及体积小等许多优点，于是被大量的运用在各种照明的装置上。而其中，LED的散热是一个重要的课题，如果散热不良会导致LED发光效率及使用寿命的降低，而导致成本的增高，故各家厂商无不寻求更好的散热技术。
现有几种常见的LED散热技术，在以银胶固晶的制程中，使用的散热基板主要区分为金属基板与陶瓷基板两大类，其中的金属基板是选用铝或者铜为材质，并以热传导方式来散热;而另一类，在共晶和覆晶的制程中，则是降低接口热阻并搭配陶瓷基板，来做热传导的散热，此热传导以水平和垂直基板的方向进行。
然而，在银胶固晶制程上，无论是使用陶瓷基板或是铝基板(MCPCB)，都是直接在基板上点银胶后固晶，因此基板的选择和固晶银胶的选择影响很大；在共晶和覆晶制程中，为了改善银胶固晶的接口热阻，则使用金锡介金属来降低接口热阻，但其结构复杂，成本也较高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改良散热效果的照明装置，以提升LED照明装置的亮度和寿命。
本实用新型照明装置，包含一基板、一电路层、一传导机构及至少一LED芯片。
该基板具有一上板面及一位于该上板面相反侧的下板面。该电路层设置于该基板的上板面上。该传导机构设置于该基板的上板面上且具有一石墨层，并分割成数个彼此不导电的导电单元。该LED芯片以类似覆晶（flip-chip like）的结构设置于该传导机构上且该LED芯片的两个电极分别与其中两个所述导电单元电连接，而通过该传导机构与该电路层电连接。
较佳地，该石墨层为高配向热裂解人造石墨且厚度为5至100μm。
较佳地，该石墨层固定于该基板的上板面，所述导电单元由该石墨层分割所形成，且该基板为绝缘基板，该LED芯片以银胶固定于该石墨层上。
较佳地，该石墨层固定于该基板的上板面，该传导机构还包含一连接于该石墨层上的导热层，及一设置于该导热层上的导电层，所述导电单元由该导电层分割所形成。
较佳地，该LED芯片以金属球固定于该导电层。
较佳地，该石墨层与该导热层分割成数个互不相连且分别对应所述导电单元的区块。
较佳地，该石墨层与该导热层各呈一板状。
较佳地，该照明装置还包含一散热鳍片，连接于该基板的下板面。
较佳地，该电路层为电路板，并与该传导机构以至少一对导线电连接。
本实用新型另一种照明装置，包含一基板、一传导机构、一散热鳍片、一电路层及至少一LED芯片。
该基板具有一上板面及一与该上板面相反的下板面。该传导机构设置于该基板的上板面上并具有一石墨层，该石墨层厚度为5至100μm。该电路层设置于该基板上。该LED芯片设置于该石墨层上并与该电路层电连接。该散热鳍片连接于该基板的下板面。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的结构组合并配合选用水平方向导热良好的石墨材料，所以得到了良好的导热效果。
附图说明
图1是一示意图，说明本实用新型照明装置的第一较佳实施例；
图2是一示意图，说明本实用新型照明装置的第二较佳实施例；
图3是一示意图，说明本实用新型照明装置的第三较佳实施例；及
图4是一示意图，说明本实用新型照明装置的第四较佳实施例。具体实施方式
下面结合附图及四个较佳实施例对本实用新型进行详细说明。
在本实用新型被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1，本实用新型照明装置的第一较佳实施例包含一基板1、一电路层2、一传导机构3、二LED芯片4及一散热鳍片5。基板1可选用陶瓷基板或MCPCB，并具有彼此相反的一上板面11及一下板面12。电路层2设置于基板1的上板面11上，且可为一环状的电路板，或者两块间隔的电路板，也可以直接在基板1的上板面11镀上电路，主要是能达到区分正极和负极达到供电效果即可。
传导机构3，设置于该基板1的上板面11上并与电路层2互相间隔，具体而言，传导机构3是设置在电路层2的两电极之间。传导机构3具有一固定于基板1上板面11的石墨层32，并分割成三个彼此间隔不导电的导电单元31，且石墨层32可以为石墨粉、天然石墨、鳞状石墨、发泡石墨或人造石墨其中之一，且较佳为高配向热裂解石墨(Highly ordered pyrolytic graphite,HOPG)材质的石墨纸，兼具导电与导热功能，其厚度为5至100μm，具体而言，石墨层32是以导热胶带、导热膏、或是直接压合的方式固定于基板1。位于最外侧的两导电单元31，分别邻近于该电路层2的正极和负极，且该二导电单元31与该电路层2的正极和负极分别以一对导线21电连接，换句话说，其中一导线21是连接电路层2的正极与邻近该正极的导电单元31，而另一导线21是连接电路层2的负极与邻近该负极的导电单元31。
LED芯片4，以串联的方式电连接并采用类似覆晶的结构设置于传导机构3上，令每一LED芯片4的两电极41分别与其中两个石墨层32电连接，即每两相邻的导电单元31会同时与一LED芯片4电连接，具体而言，LED芯片4是以银胶35固定于石墨层32，且LED芯片4的P极连接于其中一导电单元31，该LED芯片4的N极则连接于另一导电单元31，再加上位于最外侧的该二导电单元31分别对应地与该电路层2的正极和负极电连接，而使所述LED芯片4与电路层2形成电连接。但LED芯片4也可以并联的方式设置于传导机构3上，LED芯片4的数目以及导电单元31的数目也不以此为限，例如：也可以一个LED芯片4配合两个导电单元31，或者三个LED芯片4配合四个导电单元31，以此类推，所以LED芯片4的数目以及导电单元31的数目可以随着需求去做相对应的调整。此外，除了最少需要一对导线21外，在其它种的连接方式下，也可能需要一对以上的导线21，例如在并联的情况下可以用到多对的导线21，导线21的数目并不以本实施例的数目为限。散热鳍片5连接于基板1的下板面12。
当供给电源(图未示)给本第一较佳实施例的电路层2时，可以借由石墨层32所形成的导电单元31传导电力使LED芯片4发光，并且在LED芯片4发光的同时，将LED芯片4发光所产生的热能透过导电单元31的热传导来达到散热的效果。再者，由于石墨层在水平方向优良的导热能力，而且石墨的重量比铝轻25%、比铜轻75%。除了借由石墨层32来大大降低下方的接口热阻外，同时由于LED芯片4是采用类似覆晶的结构，因而LED芯片4之间不需要导线相连，就可以除去导线对LED芯片4发光的影响，以提升整体照明装置的发光强度。
参阅图2为本实用新型照明装置的第二较佳实施例。第二较佳实施例与第一较佳实施例大致上相同，两者间主要的差异在于传导机构3，故其余部分不再赘述，只针对差异的部分做说明。
第二较佳实施例的传导机构3具有一固定于基板1上板面11的石墨层32、一连接于石墨层32上的导热层34，及一设置于导热层34上的导电层33，且分割成三个互相间隔的导电单元31。LED芯片4以金属球36固定于导电层33上，使导电层33分别与LED芯片4及电路层2电连接，且金属球36可以采用锡球或者金锡合金球。较佳地，导电层33的材质选择为金，导热层34为硅载板。
当供给电源(图未示)给本第二较佳实施例的电路层2时，LED芯片4可以透过自导电层33传导而来的电力而发光，但电力不会通过导热层34，并且在LED芯片4发光的同时，LED芯片4发光所产生的热能以热传导的方式依序由导电层33、导热层34、石墨层32、基板1往散热鳍片5散热，透过导电单元31的热传导来达到散热的效果。
参阅图3为本实用新型照明装置的第三较佳实施例。第三较佳实施例与第二较佳实施例大致上相同，两者之间主要的差异在于：传导机构3仅有导电层33分割为三个互不相连的区块，而导热层34及石墨层32没有分割，各呈一板状，借此相较于第二较佳实施例，增加了石墨层32的表面积，而更能够利用石墨层32在水平方向上优良的导热能力。
参阅图4为本实用新型照明装置的第四较佳实施例。该第四较佳实施例包含一基板1、一电路层2、一传导机构3、二LED芯片4及一散热鳍片5。
基板1具有一上板面11及一与上板面11相反的下板面12。传导机构3设置于基板1的上板面11上并具有一石墨层32，且石墨层32的厚度为5至100μm的石墨纸，较佳材料为高配向热裂解人造石墨。具体而言，石墨层32是利用导热胶带、导热膏、或是直接压合的方式固定于基板1。电路层2为两设置于石墨层32上且彼此无电连接的电路板。二LED芯片4相反于电极41的一面以银胶35固定于石墨层32上且以串联的方式电连接，也就是说，其中一LED芯片4的电极41(P极)与另一LED芯片4的电极41(N极)之间以导线21连接，而每一LED芯片4的另一电极41则以导线21与电路层2电连接。但LED芯片4也可以并联的方式设置于传导机构3上，LED芯片4的数目以及传导机构3的数目也不以此为限，例如：也可以一个LED芯片4配合两个传导机构3，或者三个LED芯片4配合四个传导机构3，以此类推，所以LED芯片4的数目以及传导机构3的数目可以随着需求去做相对应的调整。此外，除了最少需要一对导线21外，在其它种的连接方式下，也可能需要一对以上的导线21，例如在并联的情况下可以用到多对的导线21，导线21的数目并不以本实施例的数目为限。散热鳍片5连接于基板1的下板面12。所以在第四较佳实施例中的传导机构3不会传导LED芯片4所需的电力，但借由石墨层32将LED芯片4所产生的热量传导，而达到散热的效果。
综上所述，本实用新型的结构组合以及选用高配向热裂解石墨材料，其在水平方向上的热导率1500W/mk远优于其垂直方向上的热导率5W/mk，所以在水平方向上的导热效果良好，并配合扁平且表面积大的石墨层32，大大的增加了散热效果，所以确实能达成本实用新型之目的。

Claims (10)

1.一种照明装置，包含一基板、一电路层及至少一LED芯片，其特征在于：该照明装置还包含一传导机构；
该基板，具有一上板面及一位于该上板面相反侧的下板面；
该电路层，设置于该基板的上板面上；
该传导机构，设置于该基板的上板面上且具有一石墨层，并分割成数个彼此不导电的导电单元；
该LED芯片，以类似覆晶的结构设置于该传导机构上且该LED芯片的两个电极分别与其中两个所述导电单元电连接，而通过该传导机构与该电路层电连接。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：该石墨层为高配向热裂解人造石墨且厚度为5至100μm。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：该石墨层固定于该基板的上板面，所述导电单元由该石墨层分割所形成，且该基板为绝缘基板，该LED芯片以银胶固定于该石墨层上。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：该石墨层固定于该基板的上板面，该传导机构还包含一连接于该石墨层上的导热层，及一设置于该导热层上的导电层，所述导电单元由该导电层分割所形成。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：该LED芯片以金属球固定于该导电层。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：该石墨层与该导热层分割成数个互不相连且分别对应所述导电单元的区块。
7.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：该石墨层与该导热层各呈一板状。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：该照明装置还包含一散热鳍片，连接于该基板的下板面。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：该电路层为电路板，并与该传导机构以至少一对导线电连接。
10.一种照明装置，包含一基板、一电路层及至少一LED芯片，其特征在于：该照明装置还包含一传导机构及一散热鳍片；
该基板，具有一上板面及一位于该上板面相反侧的下板面；
该传导机构，设置于该基板的上板面上并具有一石墨层，该石墨层厚度为5至100μm；
该电路层，设置于该基板上；
该LED芯片，设置于该石墨层上并与该电路层电连接；
该散热鳍片，连接于该基板的下板面。
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