TWI481067B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI481067B
TWI481067B TW097133009A TW97133009A TWI481067B TW I481067 B TWI481067 B TW I481067B TW 097133009 A TW097133009 A TW 097133009A TW 97133009 A TW97133009 A TW 97133009A TW I481067 B TWI481067 B TW I481067B
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Description

發光裝置
本發明的揭露涉及一種發光裝置。
一發光二極體(LED)是一種半導體裝置，其可藉由利用諸如GaAs、AlGaAs、GaN、InGaN、或者AlGaInP的化合物半導體材料來形成一發光源，以再現各種色彩。
使用LED的一發光裝置被用作一照明裝置或者用於各種電子裝置的一光源。
本發明的實施例提供了一種發光裝置。
本發明的實施例也提供了一種具有增強散熱效率的發光裝置。
在一個實施例中，一種發光裝置包括：一基板；在所述基板上的一第一引線框架和一第二引線框架；在所述第一引線框架上的一第一發光二極體，電性地連接至所述第一引線框架和所述第二引線框架；在所述基板上的一導熱體，該導熱體從所述第一引線框架電性地分隔；以及一傳熱墊，其與所述第一引線框架和所述導熱體接觸，以熱力地將所述第一引線框架連接至所述導熱體。
在一個實施例中，一種發光裝置包括：一基板；在所述基板上的一第一引線框架和一第二引線框架；在所述基板上的一導熱體，該導熱體從所述第一引線框架和所述第二引線框架電性地分隔；以及在所述導熱體上的一發光二極體，電性地連接至所述第一引線框架和所述第二引線框架。
在一個實施例中，一種發光裝置包括：一基板；在所述基板上的一第 一引線框架、一第二引線框架、一第三引線框架、以及一第四引線框架；在所述基板上的一第一導熱體和一第二導熱體；在所述第一導熱體上的一第一發光二極體，其電性地連接至所述第一引線框架和所述第二引線框架；在所述第三引線框架上的一第二發光二極體，其電性地連接至所述第三引線框架和所述第四引導線框架；以及一傳熱墊，其與所述第三引線框架和所述第二導熱體接觸，以熱力地將所述第三引線框架連接至所述第二導熱體。
本發明實施例可提供一種發光裝置。
本發明的實施例也可提供一種具有增強散熱效率的發光裝置。
對於本發明額外的優點、目的和特點將在隨後的描述中說明，以及部分內容將從描述中顯而易見，或者可經由實施本發明而了解到。本發明的目的和其他優點將經由特別在描述中指出的結構和在此的申請專利範圍以及所附圖式說明來實現和獲得。
在以下依據本發明的描述中，可了解到當一薄層(或者薄膜)、一區域、一圖案、或者一結構視為在另一基板、薄層(薄膜)、區域、墊、或者圖案「之上/之下」的時候，可直接視為在其他薄層或者基板上，或者也可呈現中介層。
又，為了方便和清楚，薄層的厚度或者尺寸可放大、忽略或者原理性地在所附圖式中說明。圖式中每個元件的尺寸並不反映他們真實的尺寸。
以下，依據本發明一實施例中的一發光裝置將參考所附圖式進行詳細描述。
第1圖為依據本發明一實施例之一種發光裝置的俯視圖，而第2圖為沿第1圖中的線Ⅰ-Ⅰ'的剖面圖。
參考第1圖和第2圖，依據本發明一實施例中的一發光裝置包括一第一引線框架21和一第二引線框架22，在基板10上從第一引線框架21彼此分隔。一發光二極體(LED)30安裝在第一引線框架21上。
LED 30的一第一電極(圖中未示)與第一引線框架21接觸並與其電性地 連接。LED 30的一第二電極(圖中未示)藉由作為導電構件的一導線40電性地連接至第二引線框架22。
儘管沒有在圖式中表示出來，LED 30的第一電極可藉由一導線電性地連接至第一引線框架21。
即是，在第1圖和第2圖中的實施例中，所述第一電極形成在LED 30的一底面上，並且所述第二電極形成在LED 30的一頂面上，然而，所述第一電極和第二電極可形成在LED 30的頂面上，並且一絕緣層可形成在LED 30的底面上。在這個情況下，所述第一電極可藉由一導線電性地連接至第一引線框架21。
所述LED 30可從第一引線框架21和第二引線框架22接收一電源電壓，以發出紅光、綠光、藍光和白光。
一導熱體60形成在基板10上以致其從第一引線框架21彼此分隔。舉例來說，所述導熱體60可為一傳熱墊。所述導熱體60從第一引線框架21電性地分隔。所述導熱體60可由具有高熱導率的金屬所形成，諸如銀(Ag)、鋁(Al)或者銅(Cu)。
所述導熱體60鄰近第一引線框架21設置，從而熱量可有效地從第一引線框架21傳導。所述導熱體60藉由填充具有高熱導率金屬的一通孔61在基板10之下連接至一金屬層62。
所述第一引線框架21包括一突出部分21a，其向導熱體60突出，並且所述導熱體60包括一凹陷部分60a，其環繞突出部分21a，從而熱量可在第一引線框架21和導熱體60之間有效地傳導。
或者，所述導熱體60可包括一突出部分(圖中未示)，其向第一引線框架21突出，並且所述第一引線框架21可包括一凹陷部分(圖中未示)，其環繞突出部分。
一傳熱墊70形成在第一引線框架21和導熱體60之間。所述傳熱墊70由具有高導熱率的材料所形成，從而熱量可有效地在第一引線框架21和導熱體60之間傳導。
所述傳熱墊70可形成為一膠帶，以粘附於包括第一引線框架21和導熱體60的基板10之上。或者，所述傳熱墊70可形成為塗料或樹脂，以應 用在包括第一引線框架21和導熱體60的基板10之上。
當所述傳熱墊70形成為塗料時，其可應用於基板10的整個表面上。
所述傳熱墊70可由具有高導熱率和高電阻的樹脂所形成。
所述傳熱墊70由具有非常高電阻的材料所形成，即是，具有非常低導電性的一材料以防止第一引線框架21和導熱體60的電性連接。
又，可形成第一引線框架21接觸傳熱墊70之部分的至少一部分的材料具有的導熱率高於沒有接觸傳熱墊70的第一引線框架21之部份的導熱率。
舉例來說，所述第一引線框架21可由銅(Cu)所形成，並且第一引線框架21接觸傳熱墊70之部分的至少一部分可由銀(Ag)來形成，其具有的導熱率較銅(Cu)為高。
類似地，可形成導熱體60接觸傳熱墊70之部分的至少一部分的材料具有的導熱率高於沒有接觸傳熱墊70的第一引線框架21之部分的導熱率。
舉例來說，所述導熱體60可由銅(Cu)所形成，並且導熱體60接觸傳熱墊70之部分的至少一部分可由銀(Ag)來形成，其具有的導熱率較銅(Cu)為高。
因此，熱量可藉由傳熱墊70而有效地傳導。
雖然沒有在第1圖中表示出來，但如第2圖所示，一成型構件50可形成在基板10上，以保護LED 30和導線40。
所述成型構件50可包括磷光質，並且所述成型構件50的表面可形成為一凸形、一凹形、一平面形等。
所述成型構件50可形成在第3圖和第4圖的實施例中，以及形成在第1圖和第2圖的實施例中，然而，此處就不具體說明了。
依據所述實施例的發光裝置中，一電源電壓加至LED 30，並且LED 30中所產生的熱量藉由安裝有LED 30的第一引線框架21迅速地擴散。
LED 30中所產生的熱量傳導至第一引線框架21，並且熱量從第一引線框21藉由傳熱墊70傳導至導熱體60。
傳導至導熱體60的熱量藉由通孔61傳導至基板10之下的金屬層62，並迅速地擴散至外界。所述通孔61可形成為複數個，從而更加有效地進行 熱量擴散。
依據本發明實施例的發光裝置中，所述導熱體60從第一引線框21電性地分隔，以防止藉由連接至導熱體60之通孔61和金屬層62在第一引線框架21和其他LED之間或者其他電子元件之間的短路。
依據本發明實施例的發光裝置中，熱量可在用於將一電源電壓供應至LED 30的第一引線框架21和導熱體60之間有效地傳導，從而迅速地擴散熱量。
在第1圖和第2圖的實施例中，儘管所述傳熱墊70僅形成在第一引線框架21和導熱體60之間，但所述傳熱墊70也可形成在第二引線框架22和導熱體60之間。
由於形成所述傳熱墊70的材料具有非常高的阻抗，所以儘管藉由第一引線框架21和第二引線框架22的至少其中之一利用傳熱墊70熱力地連接至導熱體60，但電源沒有電性地連接至導熱體60。
第3圖和第4圖為依據本發明另一個實施例的發光裝置的示意圖。第4圖為第3圖中沿線Ⅱ-Ⅱ'的剖面圖。
在第3圖和第4圖的實施例中，第1圖和第2圖的實施例中關於相同部分的描述將省略。因此，第1圖和第2圖描述的發明精神可涵蓋第3圖和第4圖的實施例。
參考第3圖和第4圖，一發光裝置包括一第一引線框架211、一第二引線框架212、和一第三引線框架213，皆形成於一基板100上，以及一第一LED 310和一第四LED 340，皆電性地連接至第一引線框架211、第二引線框架212、以及第三引線框架213的至少其中之一。
舉例來說，所述第一LED 310和第四LED 340可為發出綠光的LED，並藉由第一引線框架211、第二引線框架212、以及第三引線框架213串聯。
第一LED 310的一第一電極311藉由一第一導線411電性地連接至第一引線框架211，並且第一LED 310的一第二電極312藉由一第二導線412電性地連接至第二引線框架212。
第四LED 340的一第一電極341藉由一第三導線413電性地連接至第二引線框架212，並且第四LED 340的一第二電極342藉由一第四導線414 電性地連接至第三引線框架213。
所述第一LED 310形成在一第一導熱體610上。所述第一LED 310從第一導熱體610電性地分隔。
所述第一導熱體610包括填充具有高導熱率材料的一通孔611。所述第一導熱體610藉由通孔611連接至一基板100之下的一金屬層662。
類似地，所述第四LED 340形成在一第四導熱體640上。所述第四LED 340從第四導熱體640電性地分隔。
所述第四導熱體640包括填充有高導熱率材料的一通孔641。所述第四導熱體640藉由通孔641連接至基板100之下的一金屬層662。
又，所述發光裝置包括一第七引線框架217、一第八引線框架218、以及一第九引線框架219，皆形成在基板100上，並且一第二LED 320和一第五LED 350，皆電性地連接至第七引線框架217、第八引線框架218和第九引線框架219的至少其中之一。
舉例來說，所述第二LED 320和第五LED 350可為發出藍光的LED，並藉由第七引線框架217、第八引線框架218、以及第九引線框架219串聯。
第二LED 320的一第一電極321藉由一第七導線417電性地連接至第七引線框架217，並且第二LED 320的一第二電極322藉由一第八導線418電性地連接至第八引線框架218。
第五LED 350的一第一電極351藉由一第九導線419電性地連接至第八引線框架218，以及第五LED 350的一第二電極352藉由一第十導線420電性地連接至第九引線框架219。
所述第二LED 320形成在一第二導熱體620上。所述第二LED 320從第二導熱體620電性地分隔。
所述第二導熱體620包括填充具有高導熱率材料的一通孔621。所述第二導熱體620藉由通孔621在基板100之下電性地連接至金屬層662。
類似地，所述第五LED 350在一第五導熱體650上形成。所述第五LED 350從第五導熱體650電性地分隔。
所述第五導熱體650包括填充具有高導熱率材料的一通孔651。所述第五導熱體650藉由通孔651在基板100之下連接至金屬層662。
又，所述發光裝置包括一第四引線框架214、一第五引線框架215、和一第六引線框架216，皆形成在基板100上，以及一第三LED 330和一第六LED 360，其電性地連接至第四引線框架214、第五引線框架215、和第六引線框架216。
舉例來說，所述第三LED 330和第六LED 360可為發出紅光的LED，並且藉由第四引線框架214、第五引線框架215、和第六引線框架216串聯。
第三LED 330的一第一電極(圖中未示)與第四引線框214接觸並與之電性地連接。第三LED 330的一第二電極332藉由一第五導線415電性地連接至第五引線框架215。
第六LED 360的一第一電極(圖中未示)與第五引線框架215接觸並與其電性地連接。第六LED 360的一第二電極362藉由一第六導線416電性地連接至第六引線框架216。
在所述實施例中，所述第五引線框架215電性地連接至第三LED 330，並且所述第六LED 360安裝在第五引線框架215上並與其電性地連接。儘管沒有表示出來，但所述第五引線框架215分為兩個部分。在這個情況下，第五引線框架215的一第一部分可電性地連接至第三LED 330，並且所述第六LED 360可安裝在第五引線框架215的一第二部分上並與其電性地連接。所述第五引線框架215的第一和第二部分可藉由一導線彼此電性地連接。
所述第三LED 330形成在第四引線框架214上，並且一第三導熱體630鄰近第四引線框架214形成。
所述第三LED 330從第三導熱體630電性地分隔。
所述第三導熱體630包括填充具有高導熱率材料的一通孔631。所述第三導熱體630藉由通孔631在基板100之下連接至金屬層662。
一第一傳熱墊710形成在第四引線框架214和第三導熱體630上，從而熱量可在第四引線框架214和第三導熱體630之間有效地傳導。
所述第一傳熱墊710由具有非常高電阻的材料所形成，並因此所述第四引線框架214從第三導熱體630電性地分隔。
類似地，所述第六LED 360形成在第五引線框架215上，並且一第六 導熱體660鄰近第五引線框架215形成。
所述第六LED 360從第六導熱體660電性地分隔。
所述第六導熱體660包括填充具有高導熱率材料的一通孔661，並且經由通孔661在基板100之下連接至金屬層662。
一第二傳熱墊720形成在第五引線框架215和第六導熱體660上，從而熱量可在第五引線框架215和第六導熱體660之間有效地傳導。
所述第二傳熱墊720由非常高電阻的材料所形成，並且因此所述第五引線框架215從第六導熱體660電性地絕緣。
依據本發明實施例的發光裝置可視LED的安裝形式而定來確定LED中所產生的熱量之擴散方法。
當為了提供一電源電壓，所述LED從引線框架彼此分隔的時候，LED可安裝在從引線框架彼此分隔的一導熱體上。由於一絕緣材料在LED的底面上形成，所以LED從導熱體電性地分隔。
所述導熱體藉由填充具有高導熱率材料的通孔在基板之下連接至金屬層，以將散熱效率最大化。
因此，所述LED可在基板之下從金屬層電性地分隔，從而防止基板之下的金屬層所導致的短路並將熱量之擴散效率最大化。
當LED安裝在引線框架的其中之一之上用於供應電源電壓時，所述導熱體可鄰近安裝有LED的引線框架來形成。
由於所述引線框架從導熱體彼此分隔，引線框架從導熱體電性地分隔。
然而，由於傳熱墊形成在引線框架和導熱體上，所以熱量可藉由傳熱墊從引線框架迅速地傳導至導熱體。
本說明書中關於「一個實施例」、「一實施例」、「示例實施例」等參考意味著與實施例有內在聯繫描述的具體特點、結構或者特性包含在本發明的至少一個實施例中。出現在說明書中的各個位置的此種術語並不需要全部參考相同的實施例。另外，當與任何實施例有聯繫地描述一具體特點、結構或者特性時，對於本領域的技術人員如此的特點、結構或者特性也與其他實施例有聯繫。
對本領域的技術人員而言，在不脫離本發明精神和範圍的情況下可對 於本發明的內容做出任何修飾或變更。因此，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。特別地，以上所述的任何修飾或變更可存在於說明書、所附圖式及申請專利範圍之內的組成部分中及/或目的組合安排中。除了組成部分及/或安排中的任何修飾或變更之外，本領域的技術人員也可了解到不同的用途。
依據本發明實施例的發光裝置可應用於電子裝置和發光裝置中。
10‧‧‧基板
21‧‧‧第一引線框架
21a‧‧‧突出部分
22‧‧‧第二引線框架
30‧‧‧LED
40‧‧‧導線
50‧‧‧成型構件
60‧‧‧導熱體
60a‧‧‧凹陷部分
61‧‧‧通孔
62‧‧‧金屬層
70‧‧‧傳熱墊
100‧‧‧基板
211‧‧‧第一引線框架
212‧‧‧第二引線框架
213‧‧‧第三引線框架
214‧‧‧第四引線框架
215‧‧‧第五引線框架
216‧‧‧第六引線框架
217‧‧‧第七引線框架
218‧‧‧第八引線框架
219‧‧‧第九引線框架
310‧‧‧第一LED
311‧‧‧第一電極
312‧‧‧第二電極
320‧‧‧第二LED
321‧‧‧第一電極
322‧‧‧第二電極
330‧‧‧第三LED
332‧‧‧第二電極
340‧‧‧第四LED
341‧‧‧第一電極
342‧‧‧第二電極
350‧‧‧第五LED
351‧‧‧第一電極
352‧‧‧第二電極
360‧‧‧第六LED
362‧‧‧第二電極
411‧‧‧第一導線
412‧‧‧第二導線
413‧‧‧第三導線
414‧‧‧第四導線
415‧‧‧第五導線
416‧‧‧第六導線
417‧‧‧第七導線
418‧‧‧第八導線
419‧‧‧第九導線
420‧‧‧第十導線
610‧‧‧第一導熱體
611‧‧‧通孔
620‧‧‧第二導熱體
621‧‧‧通孔
630‧‧‧第三導熱體
631‧‧‧通孔
640‧‧‧第四導熱體
641‧‧‧通孔
650‧‧‧第五導熱體
651‧‧‧通孔
660‧‧‧第六導熱體
661‧‧‧通孔
662‧‧‧金屬層
710‧‧‧第一傳熱墊
720‧‧‧第二傳熱墊
第1圖為依據本發明第一實施例之一種發光裝置的俯視圖；第2圖為沿第1圖中的線Ⅰ-Ⅰ'的剖面圖；以及第3圖和第4圖為依據本發明第二實施例之一種發光裝置的示意圖。
10‧‧‧基板
21‧‧‧第一引線框架
21a‧‧‧突出部分
22‧‧‧第二引線框架
30‧‧‧LED
40‧‧‧導線
60‧‧‧導熱體
60a‧‧‧凹陷部分
61‧‧‧通孔
70‧‧‧傳熱墊

Claims (11)

  1. 一種發光裝置，包括：一基板；一第一引線框架和一第二引線框架，在所述基板上；一第一發光二極體，在所述第一引線框架上，其與所述第一引線框架和所述第二引線框架電性地連接；一導熱體，在所述基板上，該導熱體從所述第一引線框架電性地分隔；以及一傳熱墊，與所述第一引線框架和所述導熱體接觸，以熱力地連接所述第一引線框架至所述導熱體，並且其中形成所述第一引線框架接觸所述傳熱墊的部分之一部分的材料具有之導熱率高於所述第一引線框架沒有接觸所述傳熱墊的部分之導熱率。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述第一引線框架和所述第一發光二極體彼此接觸或者藉由一導線彼此電性地連接。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述第二引線框架藉由一導線電性地連接至所述第一發光二極體。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述導熱體連接至穿透所述基板的一通孔。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中所述通孔連接至所述基板之下的一金屬層。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述傳熱墊至少為膠帶、塗料、和樹脂的其中之一。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述第一引線框架和所述導熱體的其中之一包括一突出部分，並且所述第一引線框架和所述導熱體的另一個包括環繞所述突出部分的一凹陷部分。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中形成所述導熱體接觸所述傳熱墊的部分之一部分的材料具有之導熱率高於所述導熱體沒有接觸所述傳熱墊的部分之導熱率。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述傳熱墊熱力地將所述第二引線框架連接至所述導熱體。
  10. 依據申請專利範圍第1項中的發光裝置，其中所述傳熱墊設置在所述第一引線框架、所述導熱體、以及所述第一引線框架和所述導熱體之間的所述基板之曝露部分上。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述之發光裝置，包括：一第三引線框架和一第四引線框架，在所述基板上；以及一第二發光二極體，在所述第三引線框架上，電性地連接至所述第三引線框架和所述第四引線框架，其中，所述第二引線框架和所述第三引線框架彼此整體地形成或者藉由一導線彼此電性地連接。
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