專利名稱：具有高功率、高散熱效率的發(fā)光二極管照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管照明設(shè)備，并且特別地，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)封裝(System in Package)的高功率、高散熱效率發(fā)光二極管燈。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管(Light emitting diode，LED)具有如省電、耐震、反應(yīng)快以及適合量產(chǎn)等許多優(yōu)點，因此，目前以發(fā)光二極管為光源的照明設(shè)備持續(xù)被研究、發(fā)展。然而，現(xiàn)有的高功率的發(fā)光二極管在持續(xù)發(fā)光一段時間后，會有溫度過高的問題，使得發(fā)光二極管本身的發(fā)光效率下降，造成亮度無法提升。因此，各種應(yīng)用高功率的發(fā)光二極管的產(chǎn)品均需要良好的散熱機制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種具有高功率、高散熱效率的發(fā)光二極管照明設(shè)備。特別地，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管照明設(shè)備適于用作街燈。
本發(fā)明的主要方面在于提供一種發(fā)光二極管照明設(shè)備(Light-emittingdiode illuminating equipment)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實施例的發(fā)光二極管照明設(shè)備包含殼體(Casing)以及N個第一封裝系統(tǒng)(Packed system)。所述殼體具有底部以及N個側(cè)壁，在所述殼體的底部上提供N個穿透的第一孔洞(Aperture)，在每一個側(cè)壁上提供一個另外的并為穿透的第二孔洞，N為大于2的正整數(shù)。
所述N個封裝系統(tǒng)中的每一個第一封裝系統(tǒng)對應(yīng)所述N個側(cè)壁中的一個側(cè)壁以及所述N個第一孔洞中的一個第一孔洞，其中每個第一封裝系統(tǒng)均包含第一熱導(dǎo)裝置(Heat-conducting device)、至少一個第一散熱鰭片(Heat-dissipating fin)以及第一二極管發(fā)光裝置(Diode light-emittingapparatus)。所述第一熱導(dǎo)裝置分為配合其所對應(yīng)的第二孔洞以及第一孔洞的頸部、位于所述頸部的末端的第一平坦部以及第一尾部。所述第一熱導(dǎo)裝置以其本身的頸部自其所對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)穿過其所對應(yīng)的第二孔洞并且延伸至其所對應(yīng)的第一孔洞內(nèi)，使得其本身的第一尾部位于其所對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)。所述至少一個第一散熱鰭片設(shè)置于所述第一熱導(dǎo)裝置的尾部的周圍。
所述第一二極管發(fā)光裝置平整地接合于所述第一熱導(dǎo)裝置的平坦部，并且用以將第一電能轉(zhuǎn)換成第一光線，其中在所述第一二極管發(fā)光裝置運行過程中所產(chǎn)生的熱由所述第一熱導(dǎo)裝置自其本身的第一平坦部引導(dǎo)至所述至少一個第一散熱鰭片，進而由所述至少一個第一散熱鰭片散熱。
由于本發(fā)明所提供的發(fā)光二極管照明設(shè)備將熱導(dǎo)及散熱模塊與二極管發(fā)光模塊集成在一起，所述熱導(dǎo)及散熱模塊可通過各個散熱鰭片將所述二極管發(fā)光模塊所產(chǎn)生的熱能立即發(fā)散至周圍的空氣中，大幅提升散熱效率。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的二極管燈更適合應(yīng)用于需要高散熱效率的發(fā)光二極管的照明裝置中。特別地，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管照明設(shè)備適于用作街燈。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進一步的了解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的分解圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的第一二極管發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明2殼體4第一封裝系統(tǒng)6電路板 8第二封裝系統(tǒng)10透明燈罩 21殼體底部212第一孔洞 23側(cè)壁232第二孔洞 41第一熱導(dǎo)裝置43第一散熱鰭片 45第一二極管發(fā)光裝置214第三孔洞 25頂部252第四孔洞 81第二熱導(dǎo)裝置83第二散熱鰭片 85第二二極管發(fā)光裝置452第一襯底 454第一發(fā)光模塊
456兩個第一電極63連結(jié)器65連接裝置 67孔洞具體實施方式
本發(fā)明的主要方面在于提供一種發(fā)光二極管照明設(shè)備。
請參閱圖1。圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選具體實施例的分解圖。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管照明設(shè)備包含殼體2以及N個第一封裝系統(tǒng)4。殼體具有底部21以及N個側(cè)壁23，在殼體的底部21上提供N個穿透的第一孔洞212，在每一個側(cè)壁23上提供一個另外的并為穿透的第二孔洞232，N為大于2的正整數(shù)。
N個第一封裝系統(tǒng)4中的每一個第一封裝系統(tǒng)4對應(yīng)N個側(cè)壁23中的一個側(cè)壁23以及N個第一孔洞212中的一個第一孔洞212，每一個第一封裝系統(tǒng)4均包含第一熱導(dǎo)裝置41、至少一個第一散熱鰭片43以及第一二極管發(fā)光裝置45。第一熱導(dǎo)裝置41分為配合其所對應(yīng)的第二孔洞232以及第一孔洞212的頸部、位于頸部的末端的第一平坦部以及第一尾部。第一熱導(dǎo)裝置41以其本身的頸部自其所對應(yīng)的側(cè)壁23的外側(cè)穿過其所對應(yīng)的第二孔洞232并且延伸至其所對應(yīng)的第一孔洞212內(nèi)，致使其本身的第一尾部位于其所對應(yīng)的側(cè)壁23的外側(cè)。至少一個第一散熱鰭片43設(shè)置于第一熱導(dǎo)裝置41的第一尾部的周圍。第一二極管發(fā)光裝置45平整地接合于第一熱導(dǎo)裝置41的第一平坦部，并且用以將第一電能轉(zhuǎn)換成第一光線，其中在第一二極管發(fā)光裝置45運行過程中所產(chǎn)生的熱由第一熱導(dǎo)裝置41自其本身的第一平坦部引導(dǎo)至至少一個第一散熱鰭片43，進而由至少一個第一散熱鰭片43散熱。
在一個具體實施例中，發(fā)光二極管照明設(shè)備的殼體底部21上并且提供穿透的第三孔洞214，殼體并且具有頂部25，在殼體的頂部25上提供穿透的第四孔洞252。發(fā)光二極管照明設(shè)備進一步包含第二封裝系統(tǒng)8，第二封裝系統(tǒng)包含第二熱導(dǎo)裝置81、至少一個第二散熱鰭片83以及第二二極管發(fā)光裝置85。
第二熱導(dǎo)裝置81分為配合第三孔洞214以及第四孔洞252的頸部、位于頸部的末端的第二平坦部以及第二尾部，第二熱導(dǎo)裝置81以其本身的頸部自頂部25的外側(cè)穿過第四孔洞252并且延伸至第三孔洞214內(nèi)，致使其本身的第二尾部位于頂部25的外側(cè)。至少一個第二散熱鰭片83設(shè)置于第二熱導(dǎo)裝置81的第二尾部的周圍。第二二極管發(fā)光裝置85平整地接合于第二熱導(dǎo)裝置81的第二平坦部，并且用以將第二電能轉(zhuǎn)換成第二光線。其中在第二二極管發(fā)光裝置85運行過程中所產(chǎn)生的熱由第二熱導(dǎo)裝置81自其本身的第二平坦部引導(dǎo)至至少一個第二散熱鰭片83，進而由至少一個第二散熱鰭片83散熱。
同樣請參閱圖1。在一個具體實施例中，發(fā)光二極管照明設(shè)備可進一步包含電路板(Circuit board)6，電路板6分別電連接至N個第一二極管發(fā)光裝置45并且能電連接至電源，電源用以提供N個第一二極管發(fā)光裝置45發(fā)出第一光線所需的第一電能，并且電路板6電連接至第二二極管發(fā)光裝置85，電源用以提供第二二極管發(fā)光裝置85發(fā)出第二光線所需的第二電能。
在一個具體實施例中，N等于但不受限于8，因此在上述的具體實施例中殼體的底部上提供八個穿透的第一孔洞和一個穿透的第三孔洞；殼體還具有八個側(cè)壁，其提供一個另外的并為穿透的第二孔洞；以及八個第一二極管發(fā)光裝置和一個第二二極管發(fā)光裝置。因此，殼體底部上孔洞以及二極管發(fā)光裝置的排列狀態(tài)為矩陣狀。但當(dāng)N等于其它大于2的正整數(shù)時，排列狀態(tài)則不一定為矩陣狀。
請參閱圖2。圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的第一二極管發(fā)光裝置45結(jié)構(gòu)圖。其中每一個第一二極管發(fā)光裝置45均包含第一襯底452(Substrate)、第一發(fā)光模塊454以及兩個第一電極456。第一發(fā)光模塊454以及兩個第一電極456分別絕緣地設(shè)置于第一襯底452上。
在一個具體實施例中，第二二極管發(fā)光裝置包含第二襯底、第二發(fā)光模塊以及兩個第二電極。第二發(fā)光模塊以及兩個第二電極分別絕緣地設(shè)置于第二襯底上。
請參閱圖3。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的電路板(Circuitboard)6的結(jié)構(gòu)示意圖。在一個具體實施例中，電路板6包含連結(jié)器(Connector)63、九個連接裝置65以及一個孔洞67。電路板6設(shè)置于殼體的頂部25的內(nèi)側(cè)上，電路板6分別經(jīng)由九個連接裝置65電連接至每一個第一二極管發(fā)光裝置45的電極456以及第二二極管發(fā)光裝置85的電極?？锥?7對應(yīng)于第四孔洞，提供有從其穿過的第二熱導(dǎo)裝置。并且電路板61電連接至連結(jié)器63，連結(jié)器63能電連接至電源。
在一個具體實施例中，電源是交流電源，發(fā)光二極管照明設(shè)備進一步包含電源供應(yīng)器，用以將交流電源供應(yīng)的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，連結(jié)器經(jīng)由電源供應(yīng)器電連接至電源。在一個具體實施例中，電源是直流電源。
在一個具體實施例中，第一熱導(dǎo)裝置以及第二熱導(dǎo)裝置的每一個可為熱導(dǎo)管(Heat pipe)或熱導(dǎo)柱(Heat column)。第一熱導(dǎo)裝置以及第二熱導(dǎo)裝置的每一個由銅材料、鋁材料或高熱導(dǎo)率的材料制成。
在一個具體實施例中，第一發(fā)光模塊以及第二發(fā)光模塊的每一個包含至少一個發(fā)光二極管或至少一個激光二極管(Laser diode)。
在一個具體實施例中，第一襯底以及第二襯底的每一個由半導(dǎo)體材料、金屬材料、聚合物材料或陶瓷材料所制成。
請參閱圖1。在一個具體實施例中，發(fā)光二極管照明設(shè)備進一步包含透明燈罩10，透明燈罩10固定于殼體的底部21的外側(cè)上，并且透明燈罩10覆蓋N個第一孔洞212以及第三孔洞214。
由于本發(fā)明所提供的發(fā)光二極管照明設(shè)備中的二極管燈將熱導(dǎo)及散熱模塊與發(fā)光二極管芯片集成在一起，熱導(dǎo)及散熱模塊可通過散熱鰭片將發(fā)光二極管芯片所產(chǎn)生的熱能立即發(fā)散至周圍的空氣中，大幅提升散熱效率。由于改善了二極管燈的散熱效率，解決了因過熱造成發(fā)光二極管功率下降的問題，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管照明設(shè)備的發(fā)光功率也可以提升。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，根據(jù)本發(fā)明所提供的發(fā)光二極管照明設(shè)備更適合應(yīng)用于需要高功率、高散熱效率的二極管照明裝置中，特別是街燈。
通過以上優(yōu)選具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的優(yōu)選具體實施例來對本發(fā)明的范圍加以限制。相反地，其目的是希望能將各種改變及等同的安排涵蓋于本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管照明設(shè)備，包含殼體，所述殼體具有底部以及N個側(cè)壁，在所述殼體的底部上提供N個穿透的第一孔洞，在每一個側(cè)壁上提供一個另外的并為穿透的第二孔洞，N為大于2的正整數(shù)；以及N個第一封裝系統(tǒng)，所述N個封裝系統(tǒng)中的每一個第一封裝系統(tǒng)對應(yīng)所述N個側(cè)壁中的一個側(cè)壁以及所述N個第一孔洞中的一個第一孔洞，每一個第一封裝系統(tǒng)均包含第一熱導(dǎo)裝置，所述第一熱導(dǎo)裝置分為配合其所對應(yīng)的第二孔洞以及第一孔洞的頸部、位于所述頸部的末端的第一平坦部以及第一尾部，所述第一熱導(dǎo)裝置以其本身的頸部自其所對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)穿過其所對應(yīng)的第二孔洞并且延伸至其所對應(yīng)的第一孔洞內(nèi)，致使其本身的第一尾部位于其所對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)；至少一個第一散熱鰭片，所述至少一個第一散熱鰭片設(shè)置于所述第一熱導(dǎo)裝置的第一尾部的周圍；以及第一二極管發(fā)光裝置，所述第一二極管發(fā)光裝置平整地接合于所述第一熱導(dǎo)裝置的第一平坦部，并且用以將第一電能轉(zhuǎn)換成第一光線，其中，在所述第一二極管發(fā)光裝置運行過程中所產(chǎn)生的熱由所述第一熱導(dǎo)裝置自其本身的第一平坦部引導(dǎo)至所述至少一個第一散熱鰭片，進而由所述至少一個第一散熱鰭片散熱。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，在所述殼體的底部上還提供一個穿透的第三孔洞，所述殼體還具有頂部，在所述殼體的頂部上提供一個穿透的第四孔洞，所述發(fā)光二極管照明設(shè)備還包含第二封裝系統(tǒng)，所述第二封裝系統(tǒng)包含第二熱導(dǎo)裝置，所述第二熱導(dǎo)裝置分為配合其所述三孔洞以及所述第四孔洞的頸部、位于所述頸部的末端的第二平坦部以及第二尾部，所述第二熱導(dǎo)裝置以其本身的頸部自所述頂部的外側(cè)穿過所述第四孔洞并且延伸至所述第三孔洞內(nèi)，致使其本身的第二尾部位于所述頂部的外側(cè)；至少一個第二散熱鰭片，所述至少一個第二散熱鰭片設(shè)置于所述第二熱導(dǎo)裝置的第二尾部的周圍；以及第二二極管發(fā)光裝置，所述第二二極管發(fā)光裝置平整地接合于所述第二熱導(dǎo)裝置的第二平坦部，并且用以將第二電能轉(zhuǎn)換成第二光線；其中，在所述第二二極管發(fā)光裝置運行過程中所產(chǎn)生的熱由所述第二熱導(dǎo)裝置自其本身的第二平坦部引導(dǎo)至所述至少一個第二散熱鰭片，進而由所述至少一個第二散熱鰭片散熱。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，還包含電路板，所述電路板分別電連接至所述N個第一二極管發(fā)光裝置并且能電連接至電源，所述電源用以提供所述N個第一二極管發(fā)光裝置發(fā)出所述第一光線所需的第一電能，并且所述電路板電連接至所述第二二極管發(fā)光裝置，所述電源用以提供所述第二二極管發(fā)光裝置發(fā)出所述第二光線所需的第二電能。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，每一個第一二極管發(fā)光裝置均包含第一襯底、第一發(fā)光模塊以及兩個第一電極，所述第一發(fā)光模塊以及所述兩個第一電極分別絕緣地設(shè)置于所述第一襯底上，所述第二二極管發(fā)光裝置包含第二襯底、第二發(fā)光模塊以及兩個第二電極，所述第二發(fā)光模塊以及所述兩個第二電極分別絕緣地設(shè)置于所述第二襯底上。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，第一發(fā)光模塊以及第二發(fā)光模塊的每一個包含至少一個發(fā)光二極管或至少一個激光二極管。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，第一襯底以及第二襯底的每一個由一種選自半導(dǎo)體材料、金屬材料、聚合物材料或陶瓷材料的材料制成。
7.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，第一熱導(dǎo)裝置以及第二熱導(dǎo)裝置的每一個為熱導(dǎo)柱或熱導(dǎo)管。
8.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述第一熱導(dǎo)裝置以及所述第二熱導(dǎo)裝置的每一個由一種選自銅材料、鋁材料或具有高熱導(dǎo)率的材料的材料制成。
9.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述電路板包含連結(jié)器，所述電路板設(shè)置于所述殼體的頂部的內(nèi)側(cè)上，所述電路板分別電連接至每一個第一二極管發(fā)光裝置的電極以及第二二極管發(fā)光裝置的電極，并且所述電路板電連接至所述連結(jié)器，所述連結(jié)器電連接至所述電源。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述電源是交流電源，所述發(fā)光二極管照明設(shè)備還包含電源供應(yīng)器用以將所述交流電源供應(yīng)的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，所述連結(jié)器經(jīng)由所述電源供應(yīng)器電連接至所述電源。
11.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述電源是直流電源。
12.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，還包含透明燈罩，所述透明燈罩固定于所述殼體的底部的外側(cè)上，并且所述透明燈罩覆蓋所述N個第一孔洞以及所述第三孔洞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有高功率、高散熱效率的發(fā)光二極管照明設(shè)備。該設(shè)備包含具有底部以及N個側(cè)壁的殼體，在殼體的底部上提供N個穿透的第一孔洞，在每個側(cè)壁上提供一個穿透的第二孔洞，N為大于2的正整數(shù)；以及N個封裝系統(tǒng)，每一個封裝系統(tǒng)均包含分為頸部、位于所述頸部的末端的平坦部以及尾部的熱導(dǎo)裝置，該熱導(dǎo)裝置以其頸部自對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)穿過第二孔洞并且延伸至第一孔洞內(nèi)，致使其尾部位于對應(yīng)的側(cè)壁的外側(cè)；至少一個散熱鰭片，設(shè)置于熱導(dǎo)裝置的尾部的周圍；以及二極管發(fā)光裝置，平整地接合于熱導(dǎo)裝置的平坦部，并且將電能轉(zhuǎn)換成光線，其中，在二極管發(fā)光裝置中產(chǎn)生的熱由熱導(dǎo)裝置自其平坦部引導(dǎo)至散熱鰭片，進而由散熱鰭片散熱。
文檔編號H01L23/34GK1916484SQ20051009211
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者陳振賢 申請人:新燈源科技有限公司