JP3185809U

JP3185809U - 発光ダイオードの封入構造

Info

Publication number: JP3185809U
Application number: JP2013003548U
Authority: JP
Inventors: 文洲宋
Original assignee: 今臺電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2023-06-21

Abstract

【課題】導熱回路基板によりチップが発する熱を外部に散熱する発光ダイオードの封入構造を提供する。
【解決手段】導熱回路基板６において、少なくともひとつのチップ３、ケース体２を含む。導熱回路基板表面の回路層５には電気接続装置４を設置し、少なくともひとつのチップを回路層上に設置し、電気接続装置と電気的接続を形成する。これにより、光反射効果を備えたケース体は導熱回路基板上を覆い固定し、ケース体上には陥没部２１を設置し、チップの発する光は外へと投射される。ケース体の陥没部内には光透過ゲル１を注入し、チップ周囲の保護を形成する。導熱回路基板の構造により、チップが発する熱は導熱回路基板を通して外へと効果的に発散される。
【選択図】図４

Description

本考案は封入構造に係わり、特に導熱回路基板によりチップが発する熱を外部に散熱する発光ダイオードの封入構造に関する。

科学技術の発展に従い、各種発光ユニットは低エネルギー消費、高発光効率に向かって発展している。各種の新しい発光照明部品において、発光ダイオード(LED)は消費電力が低く、また発光効率が高いため、既に冷陰極管CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)や既存のその他照明光源に徐々に取って代わろうとしている。
しかし、該発光ダイオード(LED)はその動作時に有する発熱の問題を解決しなければならない。最適な散熱設計は発光効率を向上させ、発光ダイオード(LED)の使用寿命を延長させることができるため、散熱問題の克服は発光ダイオード発展の重要ポイントである。
公知のパワー発光ダイオードの散熱方式は、チップを散熱体(片)上に固定し、該チップは導線とサポートフレームの接続を通して電気的接続を形成するものである。該散熱体を利用して該チップが動作時に発する熱を直接発散する。
しかし、この種の別途散熱体(片)を設置する構造は、部品コストと組立てコストを増加させるばかりか、スペース面での制限を受け、該散熱体(片)の面積と散熱効率は一般に長時間の散熱要求を満足させることは出来ない。このため該発光ダイオードの発光効率と使用寿命に対して悪影響をもたらしてしまう。

従来のパワー発光ダイオード(LED)には上述の散熱機構の欠点があるため、その実用性が大幅に低減しており、業界および消費者はこれを打破することを切望している。
本考案者はこの点を考慮に創作を進め、最終的に導熱回路基板によりチップが発生する熱を外部に発散させ、散熱効率が良好で、簡単な構造、組み立てが簡単で生産コストを低くでき、発光ダイオードの発光効率向上とその使用寿命を延長させ、実用性と使用者のニーズを一致させ進展させる。
上述した現有技術の不足部分を解決するため、本考案の主要目的として発光ダイオードの封入構造を提供する。
それは導熱回路基板によりチップが発生する熱を外部に発散させ、現有技術の持つ問題を克服する。
本考案の次の目的は、発光ダイオードの封入構造を提供することにより、散熱効率が良好で、簡単な構造、組み立てが簡単で生産コストを低くすることにある。
本考案の更なる目的として、発光ダイオードの封入構造を提供することにより、発光ダイオードの発光効率向上とその使用寿命の延長させることにある。
本考案が解決しようとする課題は、科学技術の発達にともない、各種発光ユニットの発展は、そのほとんどが低消費エネルギー化、高効率化に向かっており、各種新しい発光照明部品の発展の中でも発光ダイオード(LED)の持つ低消費電力およびその優れた発光効率は、すでに冷陰極管CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)や既存のその他照明光源を徐々に凌駕しつつある。
ただし、発光ダイオード(LED)にとって避けて通れない問題として、動作時の発熱問題をどうやって克服するかにあり、最適な散熱機構は発光効率の向上と発光ダイオード(LED)の使用時寿命を延長する。
このため散熱問題の克服は発光ダイオード(LED)発展の重要ポイントである。
これまでのパワー発光ダイオード(LED)の散熱方法は、チップを散熱体(片)上に固定し、さらに該チップは導線とサポートフレームの接続を通して電気的接続を形成し、該散熱体を利用して該チップが動作時に発する熱を直接発散する。しかし、この種の別途散熱体(片)を設置する構造は、部品コストと組立てコストを増加させるばかりか、スペース面での制限を受け、該散熱体(片)の面積と散熱効率は一般に長時間の散熱要求を満足させることは出来ない。このため該発光ダイオードの発光効率と使用寿命に対して悪影響をもたらしてしまう。
従来のパワー発光ダイオード(LED)には上述の散熱機構の欠点があるため、その実用性を損なわせている。

上記目的を達成するために、本考案は発光ダイオードの封入構造を提供する。
それは導熱回路基板を含み、該導熱回路基板は第一表面と第二表面を含み、該第一表面の少なくとも一部分は空気と接触し、該第二表面は回路層を含み、さらに該回路層上には電気接続装置を含む。
少なくともひとつのチップ、導熱回路基板、さらに該回路層の電気接続装置と電気的接続を形成する。
ケース体は該導熱回路基板上を覆い固定し、該ケース体は耐高温材料でかつその上には陥没部を設置し、陥没部内部の表面は光反射材質である。
光透過ゲルは該ケース体の陥没部に位置し、チップ周囲を保護し、そして光を発するとともに該陥没部の光透過ゲルを通過して外へ投射される。
本考案の導熱回路基板は更に少なくともひとつの凹槽或いは少なくともひとつの孔或いは少なくともひとつの凹槽と少なくともひとつの孔の二構造をあわせ持ち、さらにケース体を覆い包む。
本考案の光透過ゲルの材質はシリコン、エポキシ樹脂、或いは両者の組み合わせである。
本考案の導熱回路基板は金属製回路基板或いはセラミック製回路基板である。
本考案の電気接続装置は複数の回路配線、フレキシブル回路基板、或いは両者の組み合わせである。

この機構から、導熱回路基板によってチップが発生する熱を外に発散し、散熱効率を最良にでき、簡単な構造、簡単な組み立て、生産原価を低下させ、発光ダイオードの発光効率および使用寿命を延長させ、実用性と使用者のニーズを一致させ進展させる。

本考案第一実施例の断面図である。本考案第一実施例の正面立体図である。本考案第一実施例の背面立体図である。本考案第一実施例の立体分解図である。本考案第二実施例の立体図である。

図１、図２、図３、図４および図５を参照願いたい。本考案第一実施例の断面図、本考案第一実施例の正面立体図、本考案第一実施例の背面立体図、本考案第一実施例の立体分解図および本考案第二実施例の立体図である。本考案の発光ダイオードの封入構造の好ましい実施例には導熱回路基板６、少なくともひとつのチップ３、ケース体２、光透過ゲル１を含む。

該導熱回路基板６は、第一表面６１と第二表面６２を含み、該第一表面６１には少なくとも一部分は空気と接触し、散熱に供する。
該第二表面６２は該回路層５を含み、該回路層５上には電気接続装置４を設置する。また該導熱回路基板６の覆われるところは少なくともひとつの凹槽８或いは孔７を備え、或いは両者を共に備えた構造である。
本考案の導熱回路基板６は金属製回路基板であるが、これに限定されるものではなく、セラミック製回路基板或いはその他各種導熱性材質もすべて本考案の保護範囲に入るものとする。
本考案の該電気接続装置４は複数の回路配線４１(図１から図４参照)或いはフレキシブル回路基板４０(図５参照)或いは回路配線４１とフレキシブル回路基板４０両者の組み合わせとし、すべて本考案の保護範囲に入るものとする。また本考案の導熱回路基板６はその電気接続装置４の複数本の回路配線４１、並びに少なくとも一対の回路接点４２を含む。

前述の少なくともひとつの該チップ３はチップを覆う或いは半田付け配線の方式で導熱回路基板６の該回路層５上に設置し、該電気接続装置４と電気的接続を形成する。

前述のケース体２は該導熱回路基板６上を覆い固定し、該ケース体２上には陥没部２１を設置する。該陥没部２１内部の表面は光を反射する光反射材質で、該チップ３の発する光を外部に投射する。
本考案のケース体２は射出成形、鋳造、かしめ接合或いは粘着接合等の方式で導熱回路基板６上を緊密に覆い固定する。
そして該チップ３は該陥没部２１により外側へと設置され、また本実施例のケース体２は耐高温材料で出来ており、該導熱回路基板６は少なくともひとつの凹槽８、孔７を含むか、或いは両者を共に備えた構造が該ケース体２に位置し覆われる。

前述の光透過ゲル１は該ケース体２の陥没部２１に位置し、該チップ３周囲の保護を形成する。該チップ３の発する光は該陥没部２１の光透過ゲル１を透過して外部に向けて投射される。
本考案の光透過ゲル１の材質はシリコン、エポキシ樹脂、或いは両者の組み合わせとするが、これは本考案を制限するものでなく、その他材質もすべて本考案の保護範囲とする。
光透過ゲル１は注入、鋳造等の方式を利用して該ケース体２の該陥没部２１内に配置するが、その他各種方式を用いて該ケース体２の該陥没部２１内に配置することもすべて本考案の保護範囲とする。

本考案使用時、該チップ３は該回路層５の電気接続装置４を経由し外部設備と接続し、しかも該チップ３が発する光は該ケース体２の陥没部２１により該光透過ゲル体１を経由して外へ投射され、照明或いは表示に必要な光源を形成する。該チップ３が発する熱は、該導熱回路基板６とともに空気と接触する第一表面６１により発散され、該チップ３の温度を低下させる。こうして効果的に発光ダイオードの発光効率を向上させ、使用寿命を延長させることができる。

本考案第二実施例の立体分解図である図５に示すように、本考案第二実施例の構造は導熱回路基板６０を適切に縮小し、該ケース体２により完全に覆う。さらに該光透過ゲル１と該チップ３を該ケース体２上に設置し、しかも該チップ３は該フレキシブル回路基板４０を経由し外に向かい電気的接続を形成する。
このような組合せ構造は全体の体積を効果的に縮小可能で、製品の小型化に応じて設置や対応の利便性を向上させることができる。

この機構から、該チップ３が発する熱は該導熱回路基板を経由し、空気と接触する第一表面により効果的に発散され、該チップの温度を低下させることができる。よって効果的に発光ダイオードの発光効率を向上させ、使用寿命を延長させることができる。

１光透過ゲル
２ケース体
２１陥没部
３チップ
４電気接続装置
４０フレキシブル回路基板
４１回路配線
４２回路接点
５回路層
６、６０導熱回路基板
６１第一表面
６２第二表面
７孔
８凹槽

Claims

発光ダイオードの封入構造は導熱回路基板、少なくともひとつのチップ、ケース体、光透過ゲルを含み、
該導熱回路基板は第一表面と第二表面を含み、該第一表面の少なくとも一部分は空気と接触し、該第二表面は回路層を含み、該回路層に電気接続装置を設置し、
該少なくともひとつのチップは該導熱回路基板上に設置し、該回路層の電気接続装置と電気的接続を形成し、
該ケース体は該導熱回路基板上を覆い固定し、該ケース体は耐高温材料で上部には陥没部を設置し、該陥没部内部の表面には光反射材質を設置し、
該光透過ゲルは該ケース体の該陥没部に位置し、該チップ周囲の保護を形成し、該チップが発する光は該陥没部の該ゲル体を透過し外へと投射されることを特徴とする発光ダイオードの封入構造。
前記導熱回路基板は少なくともひとつの凹槽構造、少なくともひとつの孔構造、少なくともひとつの凹槽と孔の両者を共に備えた構造を該ケース体の包覆位置において含むことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封入構造。
前記光透過ゲルの材質はシリコン、エポキシ樹脂、或いは両者の組み合わせであることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の発光ダイオードの封入構造。
前記導熱回路基板は金属製回路基板或いはセラミック製回路基板であることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の発光ダイオードの封入構造。
前記電気接続装置は複数本の回路配線、フレキシブル回路基板、或いは両者の組み合わせであることを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の発光ダイオードの封入構造。