TW201250163A - LED lamp and method of making the same - Google Patents

Description

201250163 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於發光裝置，且特別是有關於一種具有 鰭狀物的燈具。 【先前技術】 近年來半導體積體電路工業經歷快速的成長。在積體 電路的材料及設計技術的進步下得以生產各種型態的積體 電路，以因應各種目的。其中一種積體電路包括光子裝置 (photonic device)，例如發光二極體(LED)裝置。當施加電 壓時，發光二極體裝置會藉由半導體材料中電子移動而發 射光。發光二極體裝置日漸受歡迎的原因在於其有利的特 性，例如裝置尺寸小、使用壽命長、能量消耗效率高、以 及良好的耐久性及可靠度。 超過一個世紀以來A-燈(A-lamp)已被用來作為最常見 的白熾（incandescent)燈具。在美國，典型的住家中以許多 具有類似燈泡形狀的A·燈作為天花板燈具、桌燈等。 近年來，世界上部分地區已逐步淘汰白熾燈具。而取 代白熾燈具的其中一個選擇，係利用發光二極體(LEDs)類 的燈具。相較於白熾燈具，發光二極體在相同功率下產生 更多的光。 雖然已嘗試製作LED類A-燈，但有許多令人不滿意的 地方。傳統上，由於LED的方向特性，LED類A-燈產生 直線光圖案（forward lighting patterns)。在一些例子中，會 殷直線光太亮而造成人體眼睛的不適。此外，依據A-燈的 發光設備的安裝方向，A-燈發出的光可能在不想要或不需 0503N-A36166-TWF/noelle 3 201250163 要的方向。 LED在發光時會產生熱。因此，在一些傳統的系統中， LED發光裝置使用散熱器（heat sink)。一般而言，由單一平 面產生光而有高度方向性的發光裝置的熱控制較容易，而 幾乎一致地產生光的球體發光裝置的熱控制較困難。上述 原因在於在一些傳統的LED A-燈中，球體光圖案的熱被留 滯在結構中。因此，在許多設計中，需要在理想的光圖案 與競爭的熱控制考量中取得平衡。雖然一些傳統的LED燈 具可滿足部分需要，但仍需要一些改進。 【發明内容】 本發明一實施例提供一種發光裝置，包括：一多刻面 政熱器（multi-faceted heat sink)，在一中心部分具有面朝外 的刻面（facet)，該刻面形成一中心半封閉部分，該散熱器 更包括複數個鰭狀物（fin)，各個該鰭狀物設置在相鄰的刻 面之間’並由該散熱器向外凸出；複數個電路板，其上設 置有複數個半導體發射器，在該散熱器的各刻面上設置各 電路板，一光散射外殼(light diffusing housing)，覆蓋該些 電路板，一功率模組(p0werm〇duie)，連接該些電路板，並 能夠將功率轉換為適用於該些半導體發射器的功率；以及 一電源接頭組件（power connector assembly)，電性連接該功 率模組。 本發明另一實施例提供一種燈具，包括：一散熱器， 具有複數個縛狀物及刻面，該刻面圍繞一中心軸設置，且 自該中心軸面朝外，各個該鰭狀物放置在相鄰的該刻面 間，且自該中心軸向外延伸；複數個電路板，各個該電路 0503N-A36166-TWF/noelle 4 201250163 板&又置於各刻面上’各個該電路板包括一半導體發射。 列在其上；一光散射外殼，其覆蓋各個該刻面及暴露的該 鰭狀物；一功率轉換模組，連接該半導體發射器；以及— 電源接頭組件，電性連接該功率轉換模組。 本發明又一實施例提供一種燈具的形成方法，包括： 提供一散熱器，該散熱器包括複數個鰭狀物及刻面，該列 面圍繞一中心轴設置，且自該中心軸面朝外，各個該鰭狀 物放置在相鄰的該刻面間，且自該中心軸向外延伸.Λ在該 複數個刻面上設置複數個電路板，各個該電路板勺括 ^ 導體發射器陣列；電性連接該半導體發射器至一= 半 裝置；以一光散射外殼封閉該刻面；以及脸 ^轉換 夂將—電源接頭组 件耦接至該散熱器，且電性連接該電源接 裝置。 伐碩至該功率轉換 為讓本發明之上述和其他目的、特傲 寸蚁、和優點能更明 顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖 又j 細說明如下： 式’作詳 【實施方式】 以下依本發明之不同特徵舉出數個不同的實 發明中特定的元件及安排係為了簡化，但本發明 些實施例為限。舉例而言，於第二元件上形成第_ 14 描述可包括第-it件與第二元件直接接觸的實_ == 括具有額外的元件形成在第一元件與第__ 匕 "、不一疋件之間、你 第-元件與第二元件並未直接接觸的實施例。 : 明起見，本發明在不同例子中以重複的元件符號及=間 表示，但不代表所述各實施例及/或結槿 二s子母 攝間具有特定的關 0503N-A36166-TWF/noelle 5 201250163 係。 在許多實施例中包括以發光二極體(LEDs)所製造的燈 具，其具有提升的光圖案以及較佳的熱控制性質。在一實 施例中’燈具具有類似A-燈的形狀及Edison Screw電源接 頭。上述實施例可如同目前所用白熾A-燈安裝在現有的燈 具中。 在一實施例中，製造製程係由溫度散熱器（thermal heat sink)開始。散熱器的形狀係可容納LEDs的陣列，而產生 幾乎相同的光圖案（light pattern)。在此實施例中，散熱器 係由熱傳導材料所形成，詳述如下。設計散熱器的特定形 狀’以提供類似燈泡的骨架形狀，但同時將熱由LEDs散 出，且盡可能的將熱能輻射至周圍大氣。 為了達到熱控制的目標且同時提供令人悅目的光圖 案，散熱器具有複數個刻面（facet)，各刻面具有一長度維 度（length dimension)平行於燈具本身的長度維度。刻面為 燈泡的構成要素並由中心朝外，而在燈具的中心創造出頂 部及底部具有開口的半封閉空間。 為了提升熱的傳導，散熱器具有鰭狀物(fins)。各鰭狀 物设置在二個相鄰的刻面間，並由燈具的中心轴向外凸 出。上述鰭狀物大部分的表面暴露於周圍大氣，因此使得 熱易於由燈具的中心傳至空氣。 LEDs可設置至各刻面。在一實施例中，利用均熱電路 板(heat spreading circuit board)將 LEDs 設置於刻面。在刻 面的排列下，每一 LEDs電路板由燈具的中心軸面向外設 置，且當各LEDs可提供方向性圖案時，數個LEDs朝外設 0503M-A36166-TWF/noelle 6 201250163 置穿過光散射外殼(light diffusing housing)所產生的整體效 應可得到對人類眼睛而言大體一致的光圖案。 額外的元件，還包括光散射外殼及功率轉換單元 (power conversion unit)。以下更詳細的敘述實施例中的各 種元件及優點。雖然下述實施例中以典型的燈泡形狀顯 示’其在電源接頭具有狹窄的底部且較寬的頂部，但本發 明的範臂並非以此為限。各種實施例可脫離典型的燈具泡 形狀’且電源接頭可不同於Edison Screw，例如為雙接腳 接頭（bi_pin connector)。 第1、5及7-10圖為根據一實施例製造燈具的製程。 顯示在此製程組裝的不同階段中的透視圖。 第1圖為一實施例的散熱器100的透視圖。散熱器1〇〇 具有底部102及頂部1〇4。為了方便說明，以下描述一中 心轴106，中心軸106為在此實施例中通過散熱器^的 中心且對應散熱器1GG的最大維度(此後也稱為長度 的一條想像的線。 又、、又） 散熱器1〇〇具有三個刻面112、114及116。在第1圖 中，只有刻面112面向觀察者，且應了解刻面114、ii6大 體上與刻面112相同。各刻面112、114及116由中心軸 106面朝外。此外，各刻面112、114及116大體上為 且矩形的，且以三維空間佔有其平面。在第2圖的^視^ 中，刻面112、114及116大體組成等邊三角形，且定義半 封閉空間202。在第2圖中顯示刻面！ 12、114及丨16面朝 外，且由各刻面m、m及116所射出的光的傳遞途徑= 以箭頭指示。 ’、 0503N-A36166-TWF/noelle 7 201250163 散熱器100也具有三個熱散佈鰭狀物結構（heat spreading fin structure)122、124 及 126(此後稱為”,鰭狀 物”）。鰭狀物122、124及126大體上增加散熱器100的表 面積，因而增加散熱器100之材料與周圍大氣分子間的交 互反應。在此實施例中，當暴露的面積增加時，熱逸散 (dissipation)也會增加。.韓狀物122、124及126的形狀和方 向提供了一種新穎的方法，可在LED燈具中增加散熱器表 面積，且不會過度的阻礙所放射出的光。 更進一步而言，在第1、2圖中，各鰭狀物122、124 及126具有雙鰭（double-fin)結構以增加各鰭狀物的表面 積。以鰭狀物122為例，鰭狀物次結構122a、122b以微小 的相對角度Θ向外凸出。鰭狀物次結構122a、122b之間的 空間提供了氣流，並與周圍大氣接觸。角度Θ在不同實施 例中可不相同’且在第1、2圖中所選擇的角度Θ係用以在 鰭狀物次結構122a、122b之間提供足夠的空間以具有一些 氣流，使得熱得以消散，而不會被滯留在次結構122a、122b 之間。 鰭狀物122、124及126為各自分別的結構，且刻面 112、114及116也為分別的結構（此後稱為”刻面結構，，）。 鰭狀物122、124及126可利用任何技術耦接至刻面結構， 例如扣件(fastener)、導熱黏著劑等。或者，散熱器1〇〇可 為一件式結構’其係具有刻面112、114、116及韓狀物122、 124、126 —起形成的單一結構。本實施例的範疇並不限於 任何形成或組裝散熱器100的特定技術。 鰭狀物122、124及126的外型如第3圖所示，其係以 0503N-A36166-TWF/noelle 8 201250163 鰭狀物122為例。第3圖顯示鰭狀物122的外型，並只顯 示趙狀物122本身形狀。縛狀物122在接近燈具底部的部 分為狹窄的’且朝中間的地方厚度增加。鰭狀物122的頂 部再度變得狹窄，但相較於底部仍較為平緩。在散熱器1〇〇 中，鰭狀物122的外型提供燈具類似燈泡的外型。更詳細 而言，許多傳統燈泡具有較狹窄的底部及類似球狀的頂部 部分。鰭狀物122的外型具有此形狀，使得燈具具有消費 者能夠辨認的A-燈形狀，而促使消費者能夠以LED燈具取 代原本的白織A-燈。 雖然鰭狀物122的外型具有與A-燈相同的形狀，但實 施例的範疇並非以此為限。其他實施例中可包括其他形狀 的燈具，例如躐燭(B)、彎曲尖端躐濁（bent tip candle)(CA 及 BA)、火焰（F)、圓形（fancy round)(P)、球體(gl〇be)(G) 等。可設計鰭狀物122、124及126的形狀以提供熱控制， 並且具有相似於任何其他燈具的整體形狀。 可利用任何適當的材料或材料組合建造散熱器10 0 (包 括鰭狀物122、124及126)。適當的材料例如包括鋁、銅、 鐵等，但並非以此為限。建造鰭狀物122、124及126的材 料可相同於或相異於建造刻面112、114及116所使用的材 料。 再度參照第1圖，電路板132設置於刻面112上。相 似地，雖然第1圖只顯示一小部分，但電路板134也設置 在刻面114上。應了解電路板134大體上與電路板132類 似，且也應了解刻面116也具有大體上與電路板132類似 的電路板（未顯示）。關於電路板132的描述也可應用於其 0503N-A36166-TWF/n〇elle 9 201250163 他的電路板上。 電路板132可為金屬核心印刷電路板（Metal Core Printed Circuit Board ; MCPCB)、陶瓷板 Al2〇3、陶瓷板 AIN、直接型銅板(direct type Cu board)。在此實施例中， 電路板為金屬核心印刷電路板。金屬核心印刷電路板可具 有多重設計，但此處僅描述簡單的單層金屬核心印刷電路 板以簡化說明。用於散熱器〗〇〇的MCPCB的例子包括主 要材料包括金屬的PCB ’例如包括紹、銅、銅合金及/或其 他。將導熱介電層（thermal conductive dielectric layer)設置 在基底金屬層（base metal layer)上，以電性隔離印刷電路板 上的電路及其下的基底金屬層。電路及其相關導線(trace) 可設置在導熱介電材料上。在此實施例中，電路包括LEDs 陣列。電路板132具有12個LEDs，例如LED 142。 在一般操作中，LED142(其他LED也與其相同）產生熱 及光。累積的熱可損壞LED 142及/或使LED 142在一段時 間後的光輸出降低。而MCPCB則可有效的將熱由LED移 除。更洋細的說，在一實施例中，由LED 142而來的熱藉 由導熱”電材料傳導至金屬基底（metal base)。金屬基底而 後將熱傳輸至散熱器1〇〇，散熱器1〇〇則將熱逸散至周圍 大氣中。亦即，利用熱傳導介電層以及金屬基底作為熱的 橋樑，以迅速並有效的將熱由LED帶至散熱器】〇〇。 在一些實施例中，金屬基底直接與散熱器1〇〇接觸， 而在一些其他的例子中，在散熱器〗〇〇及電路板132之間 使用一中間材料。中間材料例如可包括雙面熱帶 (double-sided thermal tape)、熱膠、熱油等。 0503N-A36166-TWF/noeIle 201250163 在各種實施例中亦可使用其他種類的mcpcb。例如， 一些MCPCB包括一個以上的導線層（trace layer)，其可在 方便時使用。 第4圖顯示單層MCPCB 400的一剖面圖中，其上設置 有LED 401。MCPCB 400包括金屬基底404，其例如可包 括鋁、銅、或銅合金。在金屬基底404上包括導熱介電層 403。介電層403的材料例如包括導熱預浸材料(prepreg)。 利用一般製造PCB的技術在層403上形成銅導線 (copper trace)402。而後，例如利用焊料將LED 401設置在 MCPCB 400 上。MCPCB 400 也包括安裝孔（mounting holes)405a、405b。在一實施例中，可利用螺絲將MCPCB 400 固定至散熱器。MCPCB 400提供一種例子，以說明電路板 的應用。電路板132(第1圖）的製造可包括類似的材料，且 其在散熱器100中可有類似的應用，此外可包括多個金屬 層。 可利用上述材料之外的材料形成電路板，例如電路板 132。事實上’可利用任何適當的材料，甚至可使用比 MCPCB所用的材料導熱性更低的材料。例如，在其他實施 例中可利用FR-4、陶瓷等形成電路板。 LEDs ’例如LED 142，為表面設置的LED(surface mounted LED)。在一實施例中，表面設置的LEDs焊接至 電路板132上的接墊（未顯示）以提供電力。然而，其他實 施例可包括具有導線的LEDs。 各種實施例可利用任何適當種類的LED。例如，可利 用傳統的LEDs’或有機LEDs(OLEDs)、高分子LEDs(PLEDs) 0503N-A36166-TWF/noelle 11 201250163 #在各種實施例中’可利用更高輸出功率㈤LEDs，以確 保光的輸出並符合對白熾燈泡的期待。 此外，么链每 ^ 施例可包括用以確保燈具發出欲得顏色 的光的技術特徵。在各LED中，量子井結構會影響發射出 光的^長H十量子井結構的性質以產生欲得波長的 光然而’許多消費者偏好白光，而在各實施例中可利用 一或夕種技術以使單_ LED產生白光，否則將會產生非白 光(例如藍光）。 在一實施例中，將不同波長的LED彼此相近的放置。 在一般操作中’在聚集（aggregate)時，所產生的光對人類的 眼目月而§呈現白光。此特徵的優點之一在於可藉由個別調 4·不同顏色LED的功率而調整光的聚集顏色（aggregate color)。此技術的缺點在於欲產生對人類使用者而言一致的 光可能更加的困難。 在另一貫施例中，利用螢光體(phosphor)以將光由第一 波長轉變為光譜較寬的白光。上述特徵的缺點在於，雖然 可提供欲得一致的顏色，一些光能將轉變為熱能，或在螢 光體顏色轉換時流失。本實施例的範_並不限於特定種類 的LED，也不限定於特定顏色的方案。 、 此外’在第1圖中顯示具有12個LED陣列的電路板 132’其中各刻面112、Π4及116各自具有相似的陣列， 而整體具有36個LED。本實施例的範疇包括任何數量的 LED，以形成具有欲得光輸出性質的燈具，包括發光^ (luminocity)及顏色。例如，在接近白光光譜時6〇w的白= 燈泡預期可具有大約850流明（lumen)的輸出。各實施例以 0503N-A36166-TWF/noelle 12 201250163 可設計具有類似的性質，但led裝置還具有省電性質。然 而，本實施例的範疇包括具有任何欲得亮度及顏色的燈具。 散熱器100包括其他特徵以利於在A-燈裝置中。底部 102包括圓形凸緣(circuiar fiange)l52。如以下所詳述的， 圓形凸緣152可容納圓形的電源接頭，且在底部102相符。 此外’頂部104的形狀也具有帽狀，以與A-燈頂部類似圓 形的形狀相符。另外，頂部104及底部102在第1圖中皆 為開放的，因此刻面112、114及116並沒有完全封閉空間 102 ° 第5圖顯示散熱器1〇〇的透視圖，但其具有額外的功 率轉換模組(power conversion module)502。在美國，室内 光照的電源一般為120V/60HZ，而歐洲或亞洲多為高於 200V及50Hz，一般而言，白熾燈具直接將電力施加在燈 泡中以進行發光。然而，LED利用光率轉換裝置改變一般 室内的電壓/頻率’以提供相容的電力給LEd。 在一實施例中，功率轉換裝置5〇2接受5〇Hz或6〇Hz 交流電流(AC)功率，並將其轉換為適當的直流電流(DC)的 電流及電壓。LED的電壓及電流的性質通常與—般的二極 體類似’其中電流-般接近電愿的指數函數（exp〇nential function)。因此，電壓上的微小㈣會造成電流極大的改 變。若電壓減LED之特定的料錢，聊將維持在關 的狀態而不會放光。若電壓太高時，電流可超過哪 的建議等級而損害或摧毀LED。因此，在一些實施例中， 功率轉換裝置502包括定電流調節器，以提供經固定、安 全的直流電流電源。在-些實施例中，功率轉換裝置皿 0503N-A36166-TWF/noelle 13 201250163 可輸出數百或數十毫安培以及約36瓦。然而，本實施例的 範疇並不限定於以特定功率輸出至LED陣列。各實施例可 將任何型態的電源施加至LED陣列，以達到欲得的發光效 果。在一些實施例中，功率轉換模組502可調節電流及/或 工作週期以改變LED陣列的顏色及/或發光度。 第6圖為散熱器100的上視圖，其中設置有功率模組 502。功率模組502設置在刻面114的背面，且可利用任何 適當的技術進行設置，例如黏著劑、螺絲、設置夾、及/或 其他。在此實施例中，在設置功率轉換模組502時，使功 率模組502及刻面114的背面之間具有空間。上述設置方 法係為了保護功率轉換模組不受到在刻面114上的LED陣 列所產生的熱的影響，且反之亦然。在另一實施例中，功 率轉換模組502可直接設置在刻面114的背面。 此外，雖然第5、6圖顯示功率轉換模組設置在刻面 114的後面，在其他實施例中可將功率轉換模組設置於半 封閉空間202中的任何位置。例如，在其他實施例中，功 率轉換模組的設置可使其相較於任何特定刻面112、114、 116，其更接近中心軸106，或者可將功率轉換模組直接設 置在刻面112或116之後。在其他實施例中，可利用電隔 離膠填入半封閉空間202，電隔離膠圍繞著功率轉換模組 502。 此外，功率轉換模組502係與各LED的陣列在刻面 112、114、116電性接觸。第5、6圖係為了簡化的緣故而 省略物理性電性的接觸，但應了解在各實施例中，例如可 利用焊線以提供功率轉換模組502及LED陣列的電性接 0503N-A36166-TWF/noelle 14 201250163 觸。LED陣列的設置可利用任何適當的方法，包括串聯、 並聯、或前述之組合，但並非以此為限。 在第7圖中，散射帽（diffuser cap)702a、b、c裝設於 散熱器100上。LED陣列所產生的光在刻面112、114、116 可在某種程度上的方向性且直視時會不舒服。散射帽 702a、b、c將由LED陣列所射出的光散射，使的光圖案更 加一致，而減少方向性及對人類眼睛顯得更溫和。 在一實施例中，以聚碳酸酯(PC)塑膠建造散射帽702， 其加上有散射性粒子（diffusive particles)及/或塑膠中具有 許多小的不規則物以射出光。在其他實施例中可利用其他 材料來建造散射帽702，例如聚甲基丙烯酸曱酯（PMMA) 塑膠、玻璃等。在一些實施例中，散射帽7〇2也可為有顏 色的’以作為彩色濾光器。 散射帽702包括三個分別的部分：7〇2a、702b、及 702c。然而，在其他實施例中，可形成具有更多或更少部 分的散射帽702。散射帽702可利用卡扣（snap fitting)或其 他適合的接合方式耦接至散熱器。散射帽7〇2包括平坦的 部分704 ’以容納一蓋子，如第8圖所示。 在第8圖中，蓋子8〇2放置在A•燈的頂部。蓋子謝 覆蓋半封閉空間202(第2圖）的頂部104(第i圖）的開口端。 此外，蓋子802與散射帽702的頂部相符以完全的吻合。 在一實施例中，蓋子802夾扣入散射帽702中，然而在其 他實施例中可利用其他技術以將蓋子_減至燈具組。 可利用任何種類材料建造蓋子8〇2。 以PC塑膠形成蓋子8〇2。在另每 7取盍于8U2。在另一貫施例中，以丙烯睛-丁 0503N-A36166-TWF/noelle 1<: 201250163 二稀-笨乙烯(ABS)或其他類型的塑膠所形成蓋子802。其 他實施例可包括不同材料的蓋子802，且可使蓋子802為 透明、半透明或不透明。 在第8圖中顯示出A-燈的形狀，其中其具有狹窄的底 部及類球狀的頂部’且底部逐漸轉變為較寬的頂部。典型 白熾A-燈包括具有連續且平滑表面的玻璃燈泡。相反的， 第8圖的A-燈組件並非連續，而以鰭狀物122、124、126 分開。然而’由於其仍保留了 A·燈大致的形狀，因此仍相 當容易辨認。事實上，A-燈組件可如典型的白熾A_燈一樣 被夾住、旋上/未旋上。此外，雖然A-燈組件具有不連續的 表面’但其與白熾A-燈相同的是，其所放射出的光圖案對 人類使用者而言近乎一致。更詳細而言，發出的光的分散 性(利用分散帽702的性質）及刻面112、114、116多重方 向性的聚集，而賦予光圖案的一致性。 在第9圖中，隔離帽902裝置在A-燈組件上。在散熱 器1〇〇的底部102裝設隔離帽902。隔離帽902的目的在 於對第10圖所示的電源接頭提供機械支樓，並同時將散熱 器100及電源接頭電性隔離。可利用任何適當的技術以將 隔離帽902裝設在組件中，例如卡扣、黏著膠等。 可利用任何種類的材料建造隔離帽902。在一實施例 中，以PC塑膠形成隔離帽902。在其他實施例中，以丙烯 睛-丁二稀-苯乙烯（ABS)或其他類型的塑勝形成隔離帽 902。其他實施例可包括不同材料的隔離帽902，且隔離帽 902可為透明、半透明或不透明。 在第10圖中’在隔離帽902上裝設電源接頭(P〇wer 〇503N-A36166-TWF/noelle 16 201250163 connector) 1002。電源接頭 ίο。]與電力出口（p〇vver 〇utiet) 相接’以提供電力至功率轉換模組5〇2(第5圖）。雖然在第 10圖中並未顯示，但應了解電源接頭1002可與功率轉換 換組502透過任何適當的技術電性連接，包括利用焊接電 線。 在此貫細*例中，電源接頭1002與Edison Screw的形狀 相同，因此對消費者而言，係一種在標準光插座（s〇cket)中 熟悉的接頭類型。Edison Screw具有許多不同的尺寸，在 美國市場最熟悉的尺寸之一為E27(27mm)接合方式。本實 施例的範’並不限於任何特定的電源接頭1〇〇2。然而，在 一些貝施例中其為類似Edis〇n Screw，在其他實施例中可 包括雙針接合方式（by_pin打出叩)（包括扭轉_扣接合方式 (twist-lock fitting))、卡口接合方式(bay〇net fitting)等。可 利用導電金屬形成電源接頭1〇〇2，並具有絕緣材料以隔離 相反的極接觸。 第10圖顯示大體完成的A-燈組件。如圖示，A-燈組 件已足以用於標準光插座’例如桌燈。功率轉換模組5〇2(第 5圖）將由光插座得到的功率轉換為可接受的dc功率，而 LED陣列產生可與白熾A_燈相比的光圖案。散熱器1〇〇(第 1-6圖）藉由從LED陣列吸收熱並利用鰭狀物122、124、126 的性質將熱逸散至周圍空氣，而有效的處理八_燈的熱性能。 在第11A-C圖中更詳細的解釋熱逸散性質。第UA_C 圖顯示以A-燈1100為例的熱散佈途徑。第11A圖提供 A-燈1100的透視圖；第11B圖提供上視圖；第圖提 供側視圖。 0503N-A36166-TWF/noelle 201250163 在第11A圖中利用箭頭顯示LED陣列的熱逸散路徑。 以刻面112及PCB 132為例’熱從LED傳至pCB 132傳至 散熱器100，再傳到鰭狀物122及124。 第11B圖顯示熱由散熱器1〇〇的刻面（未顯示）向外傳 至鰭狀物122、124、126。第11C圖係用以舉例藉由氣流 將熱由鰭狀物122、124、126分散。第lie圖中具有向下 箭頭的”g”為在一方向的重力，其中較熱的氣體上升。在各 實施例中’空氣並非一定要移動，或空氣並非一定要為周 圍空氣’然而’在一些實施例中，相對於靜止或被滯留的 空氣，移動的空氣通常提供較佳的冷卻效果。 第1-11圖的實施例提供以120度相隔三個刻面及三個 鰭狀物，以提供360度的圖案。各實施例可包括不同數目 的刻面及鰭狀物，以提供欲得的光及熱控制性質。第12A 及B圖根據另一實施例顯示A·燈1200的例子。A-燈1200 包括五個鰭狀物1202、1204、1206、1208及1210，且各 具有如之前的實施例所述的雙鰭次結構。五個刻面並未同 時顯示在第12A及B圖中，但可以刻面1212、1214為例。 相較於第1-11圖的實施例，第12A及B圖的實施例的刻 面可具有較少的表面積。然而，相較於第1-11圖的實施例 中的三個鰭狀物，第12A及B圖的實施例具有五個鰭狀 物，因此其暴露於空氣中的表面積較大。各實施例並不限 於三個或五個刻面/鰭狀物，而可包括任何適當數量的刻面 /縛狀物。 第13圖顯示如第1 -12圖所示的LED燈具之實施例的 製造製程1300。製程1300的執行可藉由人、機械、或兩 0503N-A36166-TWF/noelle 201250163 者、或更Μ件減。燈具可為A•燈的形式或可為不同形 狀0 在步，13H)中，提供散熱器。散熱器可為類似於第1 圖的散熱S 100’其具有三個刻面及三個鰭狀物，或玎具 有不同數目的刻面及籍狀物。 在步驟1320中’在複數個刻面上設置複數個電路板。 電路板可包括MCPCB或其他形式的電路板。各個複數個 電路板上具有半導體發射器陣列。在第1及12A、B圖中 顯示具有電路板的半導體發射H的例子。 在步驟1330中，半導辦欲6| 接。在一此實施例中/體發射器與功率轉換農置電性連 接在。貝％例中，步驟133〇也包括在散執 率轉換器。功率轉換器的执 …、σ。上。又置 及其相關描述中。°又及性能例如顯示於第5、6圖 在步驟1340中，刺田、μ housing)封閉刻面。光散射 月欠射外双（llght dlffusing 有更-致的圖案，且對人翻4來自半導體發射器的光具 示光散射外殼的例子。、眼睛更為柔和。第7、13圖顯 在步驟1350中，電、、盾 至功率轉歸置。在接至散熱11 ’且電性連接 性隔離散熱H。第〗0Μ1 ^种’電源接頭藉由隔離帽電 子，然而其他實施例可利電源接頭為Ε27接頭的例 糾用其他電源接頭。 貫施例的範疇並不限於 可對其進行增加、刪除、.所分步驟。其他實施例 他實施例中所產生半導體:二:可::飾。例如’在其 有更多或更少的刻面/績狀2燈具可具有不同的形狀或具 0503N-A36166-TWF/noeI!e 201250163 相較於傳統LED燈具，各實施例可包括一或多個優 點。例如，在一些實施例中LED陣列在相同燈具中面對多 個不同的方向，且由分散帽覆蓋，因此提供大體一致的光 圖案。上述光圖案可大體視為與白熾燈具所產生的光相 似。此外，實施例中設計的刻面/鰭狀物可有助於有效的將 熱從LED陣列傳至周圍空氣，而沒有消弱大體一致的光圖 案。 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作任意之更動與潤 飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界 定者為準。 【圖式簡單說明】 第1、5、7-10圖為本發明各實施例之LED燈具的透 視圖，顯示製造LED燈具的製程的例子。 第2圖為根據本發明各實施例之散熱器的上視圖。 第3圖為根據本發明各實施例之鰭狀物的側視圖。 第4圖為根據本發明各實施例之電路板。 第6圖為根據本發明各實施例之散熱器及功率轉換模 組的上視圖。 第11A-11C圖為根據本發明各實施例之LED的不同視 圖，以顯示熱可能的傳輸及消散。 第12A-12B圖為根據本發明各實施例之LED燈具的其 他例子。 第13圖為根據本發明各實施例之製造LED燈具的方 0503N-A36166-TWF/noelle 20 201250163 法。 【主要元件符號說明】 100〜散熱器； 102〜底部； 104〜頂部； 106〜中心軸； 112、114、116 〜刻面； 202~半封閉空間； 122、124、126〜鰭狀物結構； 142、401 〜LED ; 404〜金屬基底； 402〜銅導線； 152〜圓形凸緣； 702〜散射帽； 122a、122b〜鰭狀物次結構 132、134〜電路板； 400〜MCPCB ; 403〜導熱介電層； 405a、405b〜安裝孔； 502〜功率轉換模組； 702a、702b、702c〜散射帽的部分； 704〜平坦的部分； 802〜蓋子； 902〜隔離帽； 1002〜電源接頭； 1200、1100〜A 燈； 1300〜製程； 1310、1320、1330、1340、1350〜步驟。 0503N-A36166-TWF/noelle 21

Claims (1)

1. 201250163 七、申請專利範圍： L一種發光裝置，包括： 夕刻面散熱器（multi-faceted heat sink)，在一中心部 分具有面朝外的刻面（facet)，該刻面形成一中心半封閉部 刀，該政熱器更包括複數個鰭狀物（fin)，各個該鰭狀物設 置在相鄰的刻面之間，並由該散熱器向外凸出； 複數個電路板，其上設置有複數個半導體發射器，在 δ玄散熱器的各刻面上設置各電路板； 一光散射外殼(light diffusing housing)，覆蓋該些雷改 板； 格 一功率模組(power module)，連接該些電路板，並能夠 將功率轉換為適用於該些半導體發射器的功率；以及 一電源接頭組件（power connect〇r assemMy)，電性 該功率模組。 2·如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其具有A_ 3·如申請專利範圍帛1項所述之發光裝置，其中該複 數個電路板包括金屬核心印刷電路板(Mcpcb)。 4·如申請專利範圍第1項所述之發錄置，其中各個 該鰭狀物包括之間具有一凹部的二個鰭結構。 ’其中，在 且沒有被光 ’其中該散 5. 如申请專利範圍第4項所述之發光裝置 二個鰭結構中的該凹部係暴露在周圍空氣中， 散射外殼所覆蓋。 6. 如申请專利範圍第1項所述之發光裝置 熱器包括三個刻面彼此間隔120度。 0503]νΙ-Α36 166-TWF/noelle 22 201250163 7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該中 心半封閉部分封閉該功率模組。 8. —種燈具的形成方法，包括： 提供一散熱器，該散熱器包括複數個鰭狀物及刻面， 該刻面圍繞一中心軸設置，且自該中心軸面朝外，各個該 鰭狀物放置在相鄰的該刻面間，且自該中心軸向外延伸； 在該複數個刻面上設置複數個電路板，各個該電路板 包括一半導體發射器陣列； 電性連接該半導體發射器至一功率轉換裝置； 以一光散射外殼封閉該刻面；以及 將一電源接頭組件耦接至該散熱器，且電性連接該電 源接頭至該功率轉換裝置。 9. 如申請專利範圍第8項所述之燈具的形成方法，其 中各個該鰭狀物暴露至周圍大氣。 10. 如申請專利範圍第8項所述之燈具的形成方法，其 中各個該鰭狀物包括二個鰭部分由一空氣間隙分開。 0503N-A36166-TWF/noelle 23