專利名稱：高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管散熱裝置，特別是指一
種利用多晶封裝發(fā)光二極管(LED)做為光源，并且利用散熱片和散熱管將多晶封 裝LED的熱能導至外界，達到散熱效果的外凸散熱裝置。
背景技術：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode; LED )是利用半導體材料中的電子空 穴結合時能量帶(Energy Gap)位階的改變，以發(fā)光顯示其所釋放出的能量，具 體積小、壽命長、驅動電壓低、耗電量低、反應速率快、耐震性佳等優(yōu)點，為 曰常生活中各種應用設備中常見的組件。隨著LED材料及封裝技術的不斷演進， 促使LED產品亮度不斷提高，由早期的電源指示燈功能，發(fā)展至具有省電、壽 命長、濃霧中可視性高等優(yōu)點的單晶LED照明及光源產品。LED產品應用涵蓋 一般照明、車用照明及相當熱門的路燈照明等，市場規(guī)模及成長動力相當可觀， 是政府未來積極推動的第三照明產業(yè)。但伴隨高亮度高功率單晶LED的發(fā)展， 其散熱問題如同CPU的發(fā)展一般也面臨愈來愈嚴峻的考驗，如不適時解決將影 響LED的壽命及發(fā)光強度。現(xiàn)有的散熱模塊大多僅將設有單晶LED燈的金屬制 殼體內開設數(shù)透孔用以散熱，此種方式在實際施行后具以下弊端
1、 習用的單晶LED燈在作動時，其產生的熱量并非是僅僅將該金屬制殼 上開設數(shù)透孔用以散熱可以解決的。
2、 習用的單晶LED燈因置于金屬制殼體內，故若LED燈無法散熱或散熱 效果不佳，會使整個金屬制殼體溫度上升，甚者，會因金屬制殼體的溫度過高 而損壞金屬制殼體內的其它組件。
3、 目前LED為單晶封裝方法，而單晶的封裝方法主要會影響LED的散熱 表現(xiàn)和重量。
4、 整體的單晶封裝LED加上散熱模塊的重量會過重，會造成搬運和組裝 應用的問題。
由此可見，上述現(xiàn)有產品仍有諸多缺點，實非一良善的設計，而亟待加以 改良。
本案發(fā)明人鑒于上述習用燈具所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創(chuàng)新， 并經多年苦心孤詣潛心研究后，終于成功研發(fā)完成本件高亮度多晶封裝發(fā)光二 極管外凸散熱裝置。
發(fā)明內容
多晶的原文是英文的Multi-Chip Module,簡稱MCM。多晶是在電子、 半導體領域的用詞，是一種棵晶、芯片、集成電路的包裝、封裝技術(Package ), 此種封裝技術能在一個封裝內容納兩個或兩個以上的棵晶。所謂"多晶封裝，， 定義為復數(shù)顆半導體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上，封裝成為一 顆發(fā)光體。不同于傳統(tǒng)技術，本實用新型的目的即在于提供一種高亮度多晶封 裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于利用多晶封裝LED成為的發(fā)光體作為 光源，并且利用散熱管將多晶封裝LED的熱能導引傳熱至外界。
為達成上揭及其它目的，本實用新型提供一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管 外凸散熱裝置，其包括有 一導熱折板，其設置有復數(shù)個壓折部；復數(shù)個基板， 其裝置于導熱折板底部；復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其個別封裝于復數(shù) 個基板上；以及復數(shù)個散熱片，其裝置于導熱折板上面，在導熱折板的壓折部 的切平面與其上方的導熱折板設有基板的面形成一 0至90度夾角。此外散熱片 上可加裝導熱管或使用鋁擠型散熱片以加強散熱效果。
本實用新型的有益效果在于，本新型高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱 裝置，能防止其熱量過高，影響到LED實際的運作與壽命，選擇適當?shù)纳?模塊以適度的將LED產生的廢熱導至外界，具有結構簡單、組裝容易及高實 用性等諸多優(yōu)點。


圖1為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管基板的結構圖2A為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的結構圖2B為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的局部放大圖3為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的立體視圖4為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多壓折部實施例正視圖5為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另 一 實施例正視圖； 圖6為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另 一 實施例立體視圖； 圖7為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另一多壓折部實施例正 視圖8A、 8B為多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多晶封裝發(fā)光二極體模 塊的不同排列組合圖。 附圖標記iJt明
15a、 15b、 15c、 15d、 15e -發(fā)光二才及管棵晶；11、 lla、 llb、 11c-封裝； 12、 12a、 12b、 12c-基板；21-導熱折板；22、 22a、 22b-壓折部；lla、 llb、 11c-多晶封裝發(fā)光二極管模塊；13、 23、 13a、 13b、 13c…13n-散熱片；19、 20-導熱管；al、 a2-夾角；14、 15、 16、 17-穿孔；42a、 42b-導熱折板設有 散熱片的面；41-切平面；61、 62、 63-鋁擠型散熱片；51、 52、 53_傳熱片； 23、 23a、 23b…23n —散熱片。
具體實施方式
為使能對本實用新型的目的，特征及功效作更進一步的認識與了解，茲舉 實施例配合圖示，詳細說明高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置如下
本實用新型的最大特征在于利用多晶封裝LED做為光源，并且利用散熱片 加上導熱管或鋁擠型散熱片將多晶封裝LED的熱能導至外部散熱結構。所謂" 多晶封裝"定義為復數(shù)顆半導體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上， 封裝成為一顆發(fā)光體。
請參閱圖1,其為該一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管基板，將兩個或兩個以 上的發(fā)光二極管棵晶(15a、 15b、 15c、 15d、 15e)封裝于基板(12)上，LED封裝 (如封裝11 )的作用是將外引線連接到LED芯片的電極上，不但可以保護LED 芯片，而且起到提高發(fā)光效率的作用和發(fā)散角度。所以LED封裝不僅僅只是完 成輸出電信號，更重要的是具保護管芯正常工作，輸出可見光的功能。兩個或 兩個以上的發(fā)光二極管棵晶(15a、 15b、 15c、 15d、 15e)封裝根據不同的應用場 合、不同之外形尺寸、散熱方案和發(fā)光效果有不同的形式。所謂的"多晶封裝"， 其定義為復數(shù)顆半導體發(fā)光二極管(LED),其每顆為1瓦或1瓦以上，封裝成 為一顆發(fā)光體。
請參閱圖2A ,其為該種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置一實施
例，其包括有 一導熱折板(21),其設置有復數(shù)個壓折部(22);復數(shù)個基板(12a、 12b)，其裝置于導熱折板底部；復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊(lla、 lib),其 分別封裝于復數(shù)個基板(12a、 12b)上；復數(shù)個散熱片(13、 23)，其裝置于導熱折 板(21)上面，以及散熱片上可設置復數(shù)個導熱管(19、 20)，其穿過復數(shù)個散熱片 (13)，以利于散熱片散熱。請參閱圖2B ,其為該一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極 管外凸散熱裝置的局部放大圖，在導熱折板(21)的壓折部(22)的切平面(41)與其 上方的導熱折板(21)設有基板的面(42a、 42b)形成0至90度夾角(al、 a2)。該 壓折部(22)可為鋁制導熱折板彎壓成型或膠合成型，使其壓折部(22)的切平面(41) 與其上方的導熱折板(21)設有基板的面(42a、 42b)形成一固定角度?；蛘邏赫鄄?br> 基板的面(42a、 42b)的角度。
請參閱圖3其為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的立體視圖， 其中，導熱折板(21)或基板(12a、 12b)可為金屬或陶瓷基板和導熱折板，例如銅 基板或鋁基板。熱能經由基板(12a)傳遞到導熱折板(21)。導熱折板(21)將熱能傳 到散熱片(13)。散熱片(13)上可設有穿孔(14、 15)，可穿過散熱片(13)利用穿孔(14、 15)架設熱導管(19)，以利熱能傳導。熱導管(19)貼近導熱折板(21),有助于導熱 折板(21)所接收的熱能傳遞到散熱片(13)上。熱導管(19、 20)是利用作動流體的 相變化產生(加熱端)，使熱立即傳輸至另一端(冷卻端)，再借由毛細結構， 由冷卻端拉回加熱端并達到連續(xù)進行熱輸送。因為多晶封裝LED可為不同的功 率的發(fā)光二極管棵晶(19、 20)，并產生不同熱能，所以復數(shù)個導熱管(19、 20)可 裝置于散熱片(13a、 13b、 13c…13n)上的穿孔(14、 15、 16、 17)。此外散熱片(13a、 13b、 13c…13n)上的穿孔可為通風孔(18)以利熱氣流動，達到散熱效果。此外多 組導熱管和散熱片(13、 13a、 13b、 13c…13n)(23、 23a、 23b…23n)的組合可裝置 于導熱折板(21)上，以加快散熱速度。
請參閱圖4為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的多壓折部實施 例正視圖，LED器件產品應用到路燈上，技術上的特殊要求主要是要結合LED 亮度和發(fā)光角度來設計照射面域，并且可置入燈具內有限的空間，因此本實用 新型的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的導熱折板(21)有復數(shù)個壓折 部(22a、 22b)所組成。調整壓折部(22a、 22b)的夾角角度(42a、 42b),請參閱圖2 B,可產生無眩光，照射面積廣，亮度均勻，視覺效果好。真正做到了發(fā)光柔 和、平穩(wěn)、連續(xù)，接近自然光，是真正的理想光源。
請參閱圖5和圖6，其為本實用新型高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝 置另一實施例，其包括有 一導熱折板(21),其設置有復數(shù)個壓折部(22);復數(shù) 個基板(12a、 12b)，其裝置于導熱折板底部；復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊 (lla、 llb)，其分別封裝于復數(shù)個基板(12a、 12b)上；復數(shù)個鋁擠型散熱片(61 、 62),其裝置于導熱折板(21)上面。導熱折板設置有復數(shù)個傳熱片(51、 52)，將基 板裝置于傳熱片(51、 52)上，基板所接收到的多晶封裝發(fā)光二極管模塊的熱能， 經由傳熱片(51、52)傳至導熱折板(21)的復數(shù)個鋁擠型散熱片(61、62)。散熱片(61、 62)、傳熱片(51、 52)和導熱折板(21)可為一體成型導熱結構，以利熱能傳導。
請參閱圖7,其為高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的另一多壓折部 實施例正視圖，導熱折板(21),其設置有復數(shù)個壓折部(22a、 22b)和散熱片(61、 62、 63)。調整壓折部(22a、 22b)的夾角角度(42a、 42b)，請參閱圖2B,可產生 無眩光，照射面積廣，亮度均勻，視覺效果好。真正做到了發(fā)光柔和、平穩(wěn)、 連續(xù)，接近自然光，是真正的理想光源。
請參閱圖8A和圖8B,其為該高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置的 多晶封裝發(fā)光二極管模塊的不同排列組合，復數(shù)個基板(12a、 12b)結合復數(shù)個多 晶封裝發(fā)光二極管模塊(lla、 llb)可排列成不同圖形，例如左右、上下或對角對 稱圖形。LED的排列方式對其亮度與放熱性會有影響，因此必須擷取一個平衡 的位置，當LED的配置越緊密，亮度也越佳，但其散熱性問題就較為嚴重，但 若LED排列較為稀疏，就會降低亮度，但散熱性問題就會較佳。不同的LED的 排列方式會有不同亮度與LED整體的熱度，其影響導熱管和散熱片的組合配 對，以達到有效的散熱。高亮度多晶封裝發(fā)光二極體外凸散熱裝置的排列圖形 可為條狀型排列如圖8A所示、陣列型排列或穿插型排列如圖8B所示。
以上具體實施方式
僅為本實用新型的較佳實施例，其對本實用新型而言是 說明性的，而非限制性的。本領域的技術人員在不超出本實用新型精神和范圍 的情況下，對之進行變換、修改甚至等效，這些變動均會落入本實用新型的權 利要求保護范圍。
權利要求1. 一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于，包括有一導熱折板，其設置有一或一個以上個壓折部；復數(shù)個基板，其裝置于導熱折板底部；復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其分別封裝于復數(shù)個基板上；以及復數(shù)個散熱片，其裝置于導熱折板上面，在導熱折板的壓折部的切平面與其上方的導熱折板設有基板的面形成一0至90度夾角。
2. 根據權利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復數(shù)個散熱片設置有復數(shù)個穿孔。
3. 根據權利要求2所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復數(shù)個散熱片設置有復數(shù)個導熱管，其穿過復數(shù)個散熱片的穿孔， 以利于散熱片散熱。
4. 根據權利要求2所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該穿孔為通風孔。
5. 根據權利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該導熱折板設置有復數(shù)個傳熱片，將基板裝置于傳熱片上，將基板所 接收到的多晶封裝發(fā)光二極管模塊的熱能，經由傳熱片傳至導熱折板的復數(shù)個 散熱片。
6. 根據權利要求5所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該散熱片為鋁擠型散熱片。
7. 根據權利要求5所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該散熱片、傳熱片和導熱折板為一體成型導熱結構。
8. 根據權利要求l所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該復數(shù)個基板結合復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊在導熱折板上排列 成特定圖，。 ，
9. 根據權利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特 征在于，該排列圖形為條狀型排列。
10. 根據權利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該排列圖形為穿插型排列。
11. 根據權利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其特征在于，該排列圖形為陣列型排列。
12. 根據權利要求8所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該排列圖形為對稱圖形。
13. 根據權利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該多晶封裝發(fā)光二極管模塊為封裝復數(shù)顆半導體發(fā)光二極管于該基 板上。
14. 根據權利要求13所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該半導體發(fā)光二極管的功率為1瓦特或1瓦特以上。
15. 根據權利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該基板為陶瓷基板。
16. 根據權利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該基板為金屬基板。
17. 根據權利要求16所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該金屬基板為銅或鋁基板。
18. 根據權利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該壓折部為導熱折板彎壓成型，使其壓折部的切平面與其上方的導 熱折板設有基板的面形成一固定角度。
19. 根據權利要求1所述的高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其 特征在于，該壓折部設有固定件，固定其壓折部的切平面與其上方的導熱折板 設有基板的面的角度。
專利摘要一種高亮度多晶封裝發(fā)光二極管外凸散熱裝置，其包括有一導熱折板，其設置有復數(shù)個壓折部；復數(shù)個基板，其裝置于導熱折板底部；復數(shù)個多晶封裝發(fā)光二極管模塊，其個別封裝于復數(shù)個基板上；以及復數(shù)個散熱片，其裝置于導熱折板上面，在導熱折板的壓折部的切平面與其上方的導熱折板設有基板的面形成一0至90度夾角。本實用新型具有結構簡單、組裝容易及高實用性等諸多優(yōu)點的多晶封裝LED散熱組裝，并能防止其熱量過高影響到發(fā)光二極管實際的運作與壽命。
文檔編號H01L23/34GK201213131SQ20082011651
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權日2008年5月28日
發(fā)明者鄒永祥 申請人:鄒永祥