專利名稱：以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，尤其涉及一種具有高度散熱效率、低耗能及可提供高發(fā)光亮度的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置。
背景技術：
照明裝置的發(fā)展過程，是從原本單純地作為光源設備，逐漸地講求設計美感、實用。近年來考慮到現(xiàn)有可用的能源有限，各式耗源產品更加朝向低耗電、高效率的目標邁進。
采用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光光源，以取代傳統(tǒng)的鎢絲燈泡，此種作法目前已見于周圍生活之中，例如道路上的交通號志燈即是最常見的一例。利用發(fā)光二極管構成光源最大優(yōu)點在于，其耗電量可大幅降低，長期下來所節(jié)省的電力費用極為可觀。再者，發(fā)光二極管的另一優(yōu)勢在于其使用壽命較長，如此一來，設備耗損維修的成本亦可降低。故從長期目標來看，以發(fā)光二極管取代傳統(tǒng)鎢絲燈或鹵素燈將成為節(jié)省能源、降低成本的可行方案。
雖然發(fā)光二極管構成的照明裝置，其耗電量較傳統(tǒng)燈具少，但因此類照明裝置一般是由多個發(fā)光二極管集體組成，故整體產生的熱能仍是不可忽視。關于這點，請參考圖6所示，為美國專利公告第6,133,589號所示具散熱效果的發(fā)光二極管照明裝置，是由數個發(fā)光二極管構成陣列式的排列，但圖中僅顯示以單個發(fā)光二極管為例。在一金屬基板100上涂布有一絕緣層101，該絕緣層101上方即是供連接發(fā)光二極管晶粒110正負兩極的線路層102，本實施例是采用打線方式，將金屬導線連接于兩線路層102。在發(fā)光二極管晶粒110下方通過一固晶絕緣層103、一絕緣導熱層104與前述金屬基板100形成接觸。
在上述結構中，該發(fā)光二極管晶粒110因通電所產生的熱能，是經由前述固晶絕緣層103與絕緣導熱層104傳遞至金屬基板100，由金屬基板100構成大面積的散熱效果。
然而，此種照明裝置的作法，其缺點在于發(fā)光二極管晶粒110的底面必須具有固晶絕緣層103及絕緣導熱層104，方能使產生的熱能傳遞至下方的金屬基板100，若再加上封裝于發(fā)光二極管晶粒110上方的保護膠體，則發(fā)光二極管的體積將具有一定的厚度，如此對于產品的體積縮減會造成很大困難。
實用新型內容為了克服現(xiàn)有的具散熱效果的發(fā)光二極管的照明裝置存在的上述缺點，本實用新型提供一種以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其不僅具有高發(fā)光亮度、低耗能的優(yōu)勢，還具有高散熱效率。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其特征在于，包括有一薄型發(fā)光二極管模塊，為一無載板式的發(fā)光二極管模塊，數個發(fā)光二極管設于一基板表面的導電層上，并蝕刻該基板以露出并與該導電層形成接點供與電源導線連接，該發(fā)光二極管模塊的另面為一發(fā)光面；一導熱膠片，其一面是貼附于所述薄型發(fā)光二極管模塊的非發(fā)光面；一散熱器，是貼附于所述導熱膠片的另面；當所述發(fā)光二極管模塊工作時，其產生的熱能是自該導熱膠片傳遞至所述散熱器上，以降低工作溫度。
前述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其中薄型發(fā)光二極管模塊是由數個發(fā)光二極管晶粒呈高密度排列所構成的發(fā)光模塊。
前述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其中散熱器包含一平板式基座，該基座表面具有數片散熱鰭片，該平板式基座為一中空密封體，內部填充有導熱流體。
前述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其中導熱膠片為一膠片或為混合有陶瓷粉末的絕緣材料，采用冷壓或熱固式結合于該薄型發(fā)光二極管模塊及散熱器。
借此導熱流體在吸收熱能后將由液態(tài)轉為氣態(tài)，并均勻散布于密封體的內壁面上以提高散熱速度，當氣態(tài)分子接觸內壁面后將因冷凝作用再度轉為液態(tài)，如此不斷散熱循環(huán)。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型一較佳實施例的分解示意圖。
圖2A～圖2C是本實用新型薄型發(fā)光二極管模塊的結構示意圖。
圖3A～圖3B是本實用新型薄型發(fā)光二極管模塊另一實施例的結構示意圖圖4是本實用新型薄型發(fā)光二極管模塊的線路連接示意圖。
圖5是本實用新型散熱器的示意圖。
圖6是一現(xiàn)有以發(fā)光二極管構成的照明裝置。
圖中標號說明1電源導線10薄型發(fā)光二極管模塊11基板 12凹點13導電層 14發(fā)光二極管晶粒15封膠 16絕緣層17發(fā)光二極管 20導熱膠片30散熱器 31基座32散熱鰭片 33導熱流體100金屬基板 101絕緣層102線路層103固晶絕緣層104絕緣導熱層110發(fā)光二極管晶粒具體實施方式
請參閱圖1所示，為本實用新型一較佳實施例的分解示意圖，包括一薄型發(fā)光二極管模塊10，其一面供與電源導線1連接，另面則作為一發(fā)光面；一導熱膠片20，以其一面貼附于前述發(fā)光二極管模塊10的非發(fā)光面，該導熱膠片20的材質為混合有陶瓷粉末的絕緣材料，可采用冷壓或熱固式貼附于該薄型發(fā)光二極管模塊10上。
一散熱器30，是貼附于導熱膠片20的另面。
又，本實用新型可視實際使用需求廣泛應用于各式照明裝置如室內照明燈，甚至交通號志上，并不限制其使用對象。
請參閱圖2A～圖2C所示，為前述薄型發(fā)光二極管模塊10一實施例的制造流程圖。在圖2A中，利用一基板11作為承載組件，此基板11可為黃(紅)銅板。該基板11表面可先行加工蝕刻形成數個表面圓滑的下凹點12(Dimples)，亦可不需要形成凹點12而直接作成平坦接點(如圖3A～圖3B)。各凹點12表面及部分基板11表面又電鍍一導電層13，該導電層13具有抗腐蝕特性及可供金線或鋁線連接的金屬表面，亦可作為供錫鉛焊接的金屬薄層，如銅/鎳/銅/軟鎳/軟金、軟鎳/軟金、軟鎳/金/鈀等。無論是采用何種材質構成。該導電層13的較佳厚度是依產品額定電流設計最小可薄至3um。
兩相鄰凹點12上的導電層13，因未相互連接，故可將發(fā)光二極管晶粒14的一極粘置于其中一導電層13(如采用銀膠粘附)，而發(fā)光二極管晶粒14的另極則可采用金屬導線與另一凹點12上的導電層13連接。
待發(fā)光二極管晶粒14黏置于基板11上后，又進行灌膠封裝處理，因本實施例是以發(fā)光二極管為例說明，故所使用的封膠15為透光材料。
請參閱圖2B、圖2C所示，封膠步驟完成后，針對前述基板11底面進行蝕刻，使原凹點12或平坦接點上的導電層13底面及部分封膠15加以顯露出來，而部分基板11則保留作為導線架11’(Lead-frame)使用。
請參閱圖3A～圖3B所示為本發(fā)明的又一實施例，與第一實施例主要不同點在于導電層13是設計為平面式，此實施例的最佳優(yōu)點在于封裝完成的成品厚度幾乎僅是封膠體的厚度，確實大大縮減產品體積。
綜上所述，前述薄型發(fā)光二極管模塊10的結構，是由數個發(fā)光二極管17構成，各發(fā)光二極管晶粒110并非粘于印刷電路板PCB后再灌膠覆蓋。而是先在一薄基板如銅板的表面形成線路后，將各發(fā)光二極管晶粒110粘附于線路上，在晶粒表面灌膠封裝，自該基板底面蝕刻而僅保留線路。此種無載板技術的模塊，因無印刷電路板的存在，就整體而言，該發(fā)光二極管模塊10的厚度極薄，自然大幅縮減體積，此外，利用此種制程技術，可排列出高密度的發(fā)光二極管晶粒，故能輕易達到高發(fā)光亮度要求。
在圖4所示，該薄型發(fā)光二極管模塊10的俯視圖，前述各發(fā)光二極管17的正極接點可共同連接而形成單一接點，作為與電源導線1連接的接點，各發(fā)光二極管17的負極接點亦采用此連接方式。
請參閱圖5中所示，前述散熱器30的構造包含有一平板式中空密封基座31，該基座31底面是與前述導熱膠片20結合，基座31頂面則設有數個的散熱鰭片32。該中空基座31內部又填充有導熱流體33，當基座31通過導熱膠片20與發(fā)光二極管模塊10結合后，導熱流體33可吸收發(fā)光二極管模塊10所產生的熱能，并由液態(tài)轉為氣態(tài)，以氣態(tài)分子均勻散布于該中空基座31內部，而具有均勻散熱的效果，以提升散熱速度，當氣態(tài)分子接觸內壁面后因冷凝作用再度轉為液態(tài)，并自內壁面再度回流至基座31底部，如此形成散熱循環(huán)。再者，通過數片散熱鰭片32的設置，使散熱面積大為增加，亦可提高整體的散熱效率。
通過前述詳細說明，本實用新型以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，與現(xiàn)有技術相比，具有如下諸多優(yōu)點1.高散熱效率利用散熱器結合于發(fā)光二極管模塊上，借此，模塊因工作產生的熱能得以快速散逸，對于維持發(fā)光二極管模塊穩(wěn)定的工作狀態(tài)極有助益，并延長裝置的使用壽命。
2.高發(fā)光亮度在前述發(fā)光二極管模塊上，因制程之便，將發(fā)光二極管晶料輕易呈高密度地排列，故可提供高發(fā)光亮度的照明裝置。
3.體積縮減因前述發(fā)光二極管模塊，是采用無載板技術制造，完全不使用印刷電路板，故厚度幾乎僅為灌膠膠體而已。
綜上所述，本實用新型以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性，符合新型專利要件，故依法提出申請。
權利要求1.一種以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其特征在于，包括有一薄型發(fā)光二極管模塊，為一無載板式的發(fā)光二極管模塊，數個發(fā)光二極管設于一基板表面的導電層上，并與該導電層形成接點供與電源導線連接，該發(fā)光二極管模塊的另面為一發(fā)光面；一導熱膠片，其一面是貼附于所述薄型發(fā)光二極管模塊的非發(fā)光面；一散熱器，是貼附于所述導熱膠片的另面。
2.根據權利要求1所述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其特征在于所述薄型發(fā)光二極管模塊是由數個發(fā)光二極管晶粒呈高密度排列所構成的發(fā)光模塊。
3.根據權利要求1或2所述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其特征在于所述散熱器包含一平板式基座，該基座表面具有數片散熱鰭片，該平板式基座為一中空密封體，內部填充有導熱流體。
4.根據權利要求3所述的以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，其特征在于所述導熱膠片為一膠片或為混合有陶瓷粉末的絕緣材料，并結合于該薄型發(fā)光二極管模塊及散熱器。
專利摘要一種以薄型發(fā)光二極管構成的照明裝置，包括一薄型發(fā)光二極管模塊，為一無載板式的發(fā)光二極管模塊，數個發(fā)光二極管設于一基板表面的導電層上，并與該導電層形成接點供與電源導線連接，該發(fā)光二極管模塊的另面為一發(fā)光面；一導熱膠片，其一面是貼附于薄型發(fā)光二極管模塊的非發(fā)光面；一散熱器，是貼附于前述導熱膠片的另面；當發(fā)光二極管模塊工作時，其產生的熱能是自該導熱膠片傳遞至散熱器上，以降低工作溫度。本實用新型不僅具有高發(fā)光亮度、低耗能的優(yōu)勢，還具有高散熱效率。
文檔編號H01L23/34GK2641451SQ03264279
公開日2004年9月15日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權日2003年6月23日
發(fā)明者張榮騫 申請人:相互股份有限公司