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TW200812126A - LED, manufacturing method thereof, and light source produced by the LED - Google Patents

LED, manufacturing method thereof, and light source produced by the LED Download PDF

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TW200812126A
TW200812126A TW96138096A TW96138096A TW200812126A TW 200812126 A TW200812126 A TW 200812126A TW 96138096 A TW96138096 A TW 96138096A TW 96138096 A TW96138096 A TW 96138096A TW 200812126 A TW200812126 A TW 200812126A
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TW96138096A
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English (en)
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Shou-Ren Zhang
Original Assignee
Shou-Ren Zhang
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200812126 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光二極體,尤關於一種使用高導 熱且高透光基座之發光二極體;本發明另關於一種發光二 極體之製法,尤關於一種使用高導熱且高透光基座發光二 極體照明器之製法。 【先前技術】
由於發光二極體(Light-emitting Diode,LED )晶 片在通電發光之能量應用效率較傳統燈泡或螢光燈為優, 兼之體積小而在製造上更具彈性且提供更廣之應用範圍, 邇來隨著白光發光二極體晶片之問世,以該等發光二極體 晶片所製成之照明器在照明器市場所佔比率逐年攀升,頗 有取代傳統燈泡或螢光燈照明器之趨勢。 月,閱第一十五圖,揭露有既有發光二極體照明器之 分解立體圖,其包括至少一發光二極體及一固設板,其中: 該發光二極體包括有: 基座(8 0 ),包括有一由一塑膠材料或一樹脂材 料所構成之本體(8!),其具有一頂面及一背面,該本 體,(81)形成有-向頂面開口之容置空間,ϋ另包括有 :導熱元件(813),該導熱元件(8")係由金屬 專導熱材料所構成’其埋設於該本體(81)…且多 :成導:片之形態;該導熱元件(813)具有一頂 、::至剧迷容置空間底部中央,其另具有一底端,連 通至该本體(81)之背面且形成為平板狀;. 200812126 二接腳(82),其埋設於該基座本體(81)内, 且自該本體(8 1 )之容置空間中,並向外延伸,供電連 接之用; 一發光二極體晶片(83),其係以銀膠黏合等方式 設置於前述導熱元件(8 1 3 )之頂端上,且該晶片(8 3 )係藉由設置接線(8 3 2 )等手段分別電連接其電極 至W述二接腳(82) 1,以向外電連接而獲得所需之電 能;前述發光二極體晶片(8 3 )及接線(8 3 2 )等結 構係藉由一透明矽膠作為保護層而封住該晶片(8 3 )及 接線(8 3 2 )等結構;當該晶片(8 3 )通電發光而產 生熱量時,該熱量可藉由前述導熱元件(8 i 3 )傳導散 埶。 θ 以構成 由金屬 )具有 前述發光二極體係設於一固設板(9 〇 )上, 一發光二極體照明器。該固設板(9 〇 )包括有一 寺^熱材料所構成之板體(9 1 ),該板體(Q 1
-表面及-背面;該板體(9 i)之表面係設有—絕緣材 料(9 2 );該絕緣材料(9 2 )上相對於前述基座(8 〇 )之^r熱元件(8 1 3 )底端處係開設有_連接孔(9 2 1 )’以令該導熱元件(8 i 3)可經由該絕緣材料(9 2 )之連接孔(9 2 1 )熱連接至該板體(q〗、、, 、y丄),使丽 述晶片(83)產生之熱量可由該導熱元件(813)導 出至該板體(9 1 )以進行散熱;該絕緣材料(9 2 )上 相對於前述二接腳(8 2 )處係分別設置導電材料(9 3 ) 該導電材料(9 3 )係形成匹配於該等接腳r 0 ^、 X 、8 2 )之腳 200812126 位(9 3 1 ) ’以令接腳(8 2 )經由該導電材料(9 3 ) 向外電連接而讓晶片(8 3 )獲得電能供應。 目前發光二極體研發的進展除了前述白光發光二極體 之外,、大功率發光二極體也開發、生產而進入實用階段。 然而,由於前述發光二極體之構造係配合早期功率較 小之發光二極體晶片所設計,因此不適合配合大功率發光 二極體晶片使用。勉強將功率大於〇.5f或甚至高達iw之 大功率發光二極體晶片用於該既有發光二極體構造時,不 僅無法藉由前述導熱元件妥善散發大功率發光二極體晶片 ^通電發光時所產生之熱量,該既有發光二極體之構造在 政熱方面的弱點,更將導致大功率發光二極體晶片無法以 加大導熱兀件的方式有效改善散熱效果。 由於既有發光二極體之構造,為配合其生產方式係採 用塑膠材料或樹脂材料製作其基座(8 0 )之本體(8 1 ), 而該等材料導熱性不佳而有礙導熱或散熱,因此發光二極 體曰曰片(8 3)產生的熱量完全被該本體(8 1 )所阻擋, 使需要發散之熱能在發光二極體晶片(8 3 )通電發光時 不斷集中,就大功率晶片發光之情況而言,其集中之熱量 可令溫度達到攝氏400度之高溫;結果不但發光二極體晶 片(8 3 )因受熱不能妥善運作而造成發光效果嚴重衰退 的铋況’該晶片(8 3 )的使用年限亦大幅縮短,不單對 產品品質帶來負面影響,也提高製造成本,更降低產品之 市%競爭力;再加上大功率發光二極體晶片價格昂貴,若 因又熱而不能完全發揮其效能,將加深製造成本之負擔, 6 200812126 造成無謂的浪費。作县& 、笔
心 、彳一疋在現有生產發光二極體之設備所能 夠接:的靶圍之内’無論如何加大該導熱元件(8丄3), 1述本體(8 1 )材料不利散熱,其能提供之散熱效 果U趕上產熱速率,因此傳統採用塑膠材料或樹脂材 料作為基座(gQ)太# 、 、》ϋ J)本體(8 1 )之既有發光二極體盔法 解決該受熱之問題。 再者,别述塑膠材料或樹脂材料所構成之本體(8 1 ) 不仁政熱性差,其透光性亦極低,因此設置於該本體(8 1 )奋置空間中之晶片(8 3 )只能朝向頂面發光,其側 面不旎發出有效的光線,使得該既有發光二極體之照明角 度受到嚴重之侷限,因此既有發光二極體只有頂面光而無 1光不適&般全方位之照明用途,使其相關應用受 到非常大的限制。 除此之外,由於現有生產發光二極體之設備多以連續 沖壓成型之技術手段先製造支架(圖中未示),再將前述 塑膠材料或樹脂材料所構成之本體(8 i )於該支架上以 表面黏著設計(surface mount design,SMJ))之技術形 成基座(8 0 ),為配合該生產方法,難以隨意更換其他 材料。且其所使用之模具(圖中未示)不但價格昂貴,修 改該等模具結構不僅有相當之因難,修改所需之費用亦極 可觀,因此難以依訂單之要述做相對應之改變。例如,前 述發光二極體係使用二接腳(8 2 )配合一晶片(8 3 ) 使用,若欲改採多個低功率晶片組合製作發光二極體而需 要改採多接腳結構時,勢必從頭建制生產線,對生產者來 7 200812126 說是難以承受之成本負擔。 又,由前述可知該既有發光二極體照明器,係以其導 熱7L件(8 1 3)之底端連接至該固設板(9 〇)之板體 (9 1 ) u利散熱’由於導熱元件(8丄3 )之底端與固 設板(9 0 )之間為配合表面黏著設計(SMD)之作業需 要,係採平面對平面之方式進行連接,難以達到完全密合 的狀態,致使散熱效果不完全。 由述可去既有發光一極體受到結構、材料以及生 產方式等限制,難以採用大功率發光二極體晶#,其無法 有效散熱、無側面光、受限於生產方式而難以變更設計以 及尚成本、低效能之缺點亟待改善。 【發明内容】 有繁於既有發光二極體之缺點,本發明之主要目的在 於提供-種發光二極體,其㈣有效散熱、具有側面光、 易於變更設計且得以考量成本而發揮高效能。
為達到前述主要目的,本發明所採行之技術手段係令 该發光一極體包括有: 土座包括有一由咼導熱且高透光材料所構成 體’其形成有-向頂面開口之容置空間; 至少二接腳,其埋設於該基座本體内,且自該本 合置空間内’向外電連接以獲得電源供應; 至少發光一極體晶片,其係設置於前述該本體 置1内且^ θθ片係分別電連接其電極至前述至少 腳上以獲侍所需之電能;前述發光二極體晶片及其 8 200812126 接至接腳之結構#获± 、杀nn t a μ ^ 構係猎由—透明”作為保護層,覆蓋住今 晶片及其電連接至接腳之姓槿 住忒 判之'、、°構以發揮保護效果,·當該曰Η 通電發光而產生熱量時,該熱 +二、 日曰 可糟由前述由高導熱且高 透光材料所構成之本體傳導 ”'、。 ^ ^ J适到有效散熱之效果,且由 於该本體具有高透光率,因此曰 n . , f U此日日片之光線不僅朝頂面,亦 同日守朝側面發出而達到全方位之照明效果。 本發明另-目的在於提供前述發光二極體之製法。 成太^達到本發明前述目的所採行之技術手段,當前述構 =Γ導熱且高透光材料係—破璃材料時,該發光二 極體之製法包括有以下步驟·· 、提供材料:提供玻璃粉以及至少二接腳,可 導熱元件; 〃 鑄模:依據所需之本體尺寸、形狀等設計製 製作一本體; 半燒結:將前述玻璃粉加以半燒結以形成該本體; 電鑛與插件:將前述導熱元件及接腳鑛錄,並且將鍍 、、几成之導熱元件及㈣穿置於模具上對應》本體之 位置; < 氣體保護與完全燒結:將半燒結之本體配合前述模具 =行完全燒結,令該本體、導熱元件與接腳-體成形,、i 、燒結時提供惰性氣體進行氣體保護;且其可進一步包括 電鍍之步驟,以利該接腳進行電連接; 固晶:將前述發光二極體晶片設置於本體容置空間 内,較佳的是前述導熱元件具有一連通於前述容置空間之 9 200812126 第一端,而珂述發光二極體晶片係設置於該第一端上; 打線:令各晶片之電極分別與對應之接腳建立電 接; 封膠:採用矽膠保護層覆蓋於前述晶片及其電連接之 結構以發揮保護作肖;$使石夕膠有效率固化,1可採用烤 箱烘烤的方式加以短時間烘烤,直到矽膠固化。 又,當前述本體係採用由諸如高導熱且高透光之塑膠 鲁(Plastic)、高導熱且高透光之pc料或高導熱且高透光 之壓克力料(Acryl )等高導熱且高透光塑料所構成時, 該發光二極體之製法包括有以下步驟: 提供材料:提供高導熱且高透光塑料以及至少二接 腳,可另提供一導熱元件; 缚权·依據所需之本體尺寸、形狀等設計製造模具以 製作一本體;其中該本體可配合前述至少二接腳等元件形 成可供固定該等元件之倒勾形狀; _ 壓鑄·將前述高導熱且高透光塑料加以壓鑄以形成該 本體; 電鍍與插件:將前述導熱元件及接腳鍍鎳,並且將鍍 、臬凡成之導熱元件及接腳穿置並固定於本體之既定位置, 並且可配合本體所形成之倒勾形狀加強固定該等導熱元件 及接腳與本體之間的相對位置,令該本體、導熱元件與接 腳體成形;且另可包括一點膠步驟以加強本體與導熱元 件之間以及本體與接腳之間的結合; 固晶:將前述發光二極體晶片設置於本體容置空間 10 200812126 内,較佳的是前述導熱元件具有—連通於前述容置 第-端,而前述發光二極體晶片係設置於該第—端:;曰之 接打線.令各晶片之電極分別與對應之接腳建立電連 封膠:採时膠保護層覆蓋於前述 結構以發揮保護作用;為使石夕膠有效率m : 箱供烤的方式加以短時間烘烤’直到矽膠固化。 烤 由上述可知本發明確可提供一種發光二極體, 有效散熱、具有侧面光、易於變更設計且得以考量成:夠 發揮高效能;另外本發明亦確可/提供該發光二極體之: 法,以有效製造該發光二極體。 衣 【實施方式】 以下配合圖式說明本發明之實施例;惟揭露該等實施 例之目的在於明確說明實施本發明之技術手段,而非以嗜 等實施例限制本發明,合先敍明。 請參閱第一圖,揭露有本發明第一實施例之側剖面 圖。 本發明第一實施例包括有一基座(1 〇 ),其包括有 一由高導熱且高透光材料所構成之本體,該本體 (1 1 )具有一頂面及一背面,且形成有一向頂面開口之 各置空間(1 1 2 );於本實施例中,該高導熱且高透光 材料係一玻璃材料。 於該基座(1 〇 )之本體(1 i )内埋設有至少二接 腳(1 2 ),且該等接腳(1 2 )係自該本體(1 1 )之 11 200812126 容置空間(1 1 9、# 、, 二 Z )内,亚向外延伸供電連接之用。 刚述該本體( 有至少-發光二間(112)底部設置 s ° -日日片(1 3 ),在本實施例中係採用 Γ ρ, φ , 务先二極體晶片(1 3 ),其係分別以銀膠 (圖中未示)固定 底邱· 本體(1 1 )之容置空間(1 ί 2 ) 恭才#八 )至〉、具有二電極(圖中未示),二 步向電連接二:::㈣二接腳⑴)…進- 電連:之ΐ:?::體晶片(1 3)及其與接聊(") 3)以發揮保護效果。“保達層之透爾(13 二=例之發光二極體可另與一固設板(圖中未示) 、、口 乂構成一發光二極體照 Μ ^ ^ ^ $固叹板包括有一由金 屬專¥熱材料所構成,且 板體之表面係設有一π給从…表面及一底面之板體;該 基座之本體(T ^ 忒、、、巴、·彖材枓上相對於前述 版I 1 1 )为面處係間訊古 . 以人兮士Μ / 处你開叹有一連接孔(圖令未示), h本體(1 1 )可經由該絕緣 該板#,你乂 4 ☆ 刊竹心逆獲孔熱連接至 為販體,使則述發光二極體晶 經由該破璃製本體(J 2 } 之熱量除了 體(1 "二 散發於空氣中,亦可藉由該本 專蜍至该板體以進行散熱; 於前述二接腳(丄2 ) 巴、彖材科上相對 、丄d J處係分別設置一導電 分省_ 材料係形成匹配於該等接腳u 2 )之腳位 2)經由該導電㈣腳< ,从令接腳(:L V私材科向外電連接以獲電源。 本實施例除了如前述採用複數發光二極體 12 200812126 3 )之外,亦可以僅設置單 該本體(1 1)之容置空間 晶片之實施態樣之中,可採 極體晶片。 一發光二極體晶片(1 3 )於 (112)底部,而在該單一 用功率為0.5W以下之發光二 曰9 d )通電發光而產生熱量時,因高導熱 且高透光之玻璃材料遠優於塑膠材料或樹脂材料之散熱效 果,即使未採用額外之導熱元件(圖中未示),在本實施 例中,產生之熱里可順利藉由前述由玻璃材料所構成之 本體(1 1 )傳導而有效進行散熱。 又由於該玻璃材料所構成之本體(工丄)具有高透光 率,因此晶片(1 3 )之光線不僅朝頂面發出,亦同時穿 過該高透光率之本體(丄"而朝側面發出,達到全方位 之照明效果。前述複數發光二極體晶片(i 3 )同時發光, 其發光效果加成之結果可媲美單一大功率發光二極體晶片 (1 3 )之發光效果。 另外’由於本實施例改採高導熱且高透光之玻璃材料 製作該基座(1〇)之本體(11),其製造方法異於既 有發光二極體之製造方法,且其模具(圖中未示)不但與 衣ie既有發光一極體時所採用之核具不同,本實施例模遺 之成本又遠較既有發光二極體製造用模具低廉,因此不會 受到既有發光二極體之製造方法之種種限制,可衡量訂單 之要求與成本而變更設計,以製造採用不同數量晶片,$ 具有不同數目接腳之發光·一極體’抑或是改變基座之大 小。因此在設計多樣尺寸及形狀等設計相關之選擇方面均 13 200812126 有相當之自由度。 化石夕^成<環境保護之角度觀之,“材料主要由… ::’不會如塑膠材料或樹脂材料造、、::氣 〇月多閱第二圖,揭露有本發明第-每 /T尔。 圖。 貝^例之側剖面 本發明第二實施例類似上述 基座(2 Π、 , 汽知例,同樣具有一 Ζ 〇 )、至少二接腳(2 2 )、至少 ^ 晶片(2 1、、 二从 發光二極體 J )以及作為保護層之石夕膜(9 q Q、
座(9 rv、 乂 乙ύ d );但兮I 除了高導熱且高透光之玻璃材枓所掣虑X 土 容詈W / U Ιτ r;T衣成而具右 二 (212)之本體(21”卜,另包括有-導: (2 1 3 ),該導熱元件(2 1 3 ) # ά人m 、、、 何料所構成,盆埋設於琴太辦f 守…、 (2 玄本體(2 1 )之中;t亥導熱元件 底部 )具有一第一端,連通至前述容置空間(2丄2) 背 央,其另具有一第二端,.連通至該本體(2 1 )之 面其中,該晶片(2 3 )係設置於該導熱元件(2工 3)之第-端上。 如Θ所述,由於本發明之結構較不受到生產方式之限 吿 *1 Γ^ι 此違導熱元件(2 1 3 )之第二端除了可以形成為 適合矣 %。&面黏著設計(SMD )之平板狀,亦可以形成為適合 牙叹之棒狀或其他適合進一步應用之形狀。 °月參閱第三圖,揭露有本發明第二實施例之另一側剖 面圖。 通常該發光二極體另與一固設板(2 5 )組合以構成 χ九二極體照明器;其中,該固設板(2 5 )包括有一 14 200812126 導熱板體(26),兮柘興. 該板體(2 6 )上設有一絕緣材料(? 7 ) ’且於该絕緣材料( # I 2 7)上纟又有一導電材料(9只 1 ) ’該導電材料於、态$ / ,、 抖於適备位置形成腳位以與前述接腳(2 2 )开^ 成 連接;, 田本η知例裝設於該等固設板( 時,可令固設板(2 5、 0 ; 、Ζ 5 )之導熱板體(2 6 ) 述導熱元件(2 " 心成對應則 、Ζ 1 3 )之孔位(2 6丄),且令該導埶 件(2 1 3 )形成為棒狀而穿設於該孔位(2 6 1 )之'中、 以達到更優異之散熱效果。 ’ 本實施例同時藉由兮古搶上一 熱且南透光之玻璃材料本體 (2 1 )以及v熱元件(2 1 q、、隹— 1 3 )進灯散熱,使晶片(2 3 )通電發光時產生的埶量可诂托古4l ^ …、里了被極有效率地傳導而進行散 熱。 又’如述作為保護層之石夕膠 — 彡L J J 3 )除了可以採用 近似第一實施例所採用之量 里以復盍發光二極體晶片(2 3)及其與接腳(22)電 、、、°構亦可以採用鮫多 量之矽膠(2 3 3 ),不僅逵刭兮、+、变# 叙夕 達到則述覆蓋效果,更將本體 (2 1 )之容置空間(2 1 2 )埴、生 真滿,而使該石夕膠(2 q 3 )微凸於容置空間(2 1 2 )之„ η从 y z )之開口外,以提供聚光效 果。 再者,本實施例亦如前述第一每 ^ 戶、知例,可採用複數發 光體晶片或單一發光體晶片。 m 請參閱第四圖,揭露有本發每> 圖。 月弟一貝、知例之側剖面 實施例,其不同 本發明第三實施例係概同於前 15 200812126 之處在於本實施例採m “, …… 少量之石夕膠(2 3 3 ),且於該 基座(2 0)之本體 丄)頂面上設有一罩住該本體(2 1 )容置空間(2 1 2 )門 乙 Z )開口之罩體(3 1 )。 該罩體(3 1 )係士 ^, 、 ’、由阿¥熱且高透光之玻璃材料所製 成’其具有一表面盘一危工 、 底面,並於其内部形成一空腔(3 12),該空腔(3Ί9、 以一 (3 1 2 )於該罩體(3 1 )之底面上形 ’ 口’該開口係對應於前述本體(2 1 )之容置*
間(212)開口,並令該罩體(31)與該本體(川 相結合’該罩體(3 1 )之表面係形成為-外凸形狀,使 該罩體(3 1 )於其表面處形成為類似凸透鏡之結構。 在使用本實施例時,該發光二極體晶片(2 3 )朝頂 面所發出之光線經過該罩體(? 7 π ^ 旱體(31)表面處時,藉由該類 似凸透鏡之結構,可縮小發光角度而發揮聚光效果,特別 適合用於照亮諸如展示品等物體(圖中未示)之局部,或 用以照射珠寶等需庫用本旦彡料 貝手而應用先衫、差化之物體(圖中未示)以提 供更佳之展示效果。 當本實施例配合諸如隨等大功率發光二極體晶片 (2 3 )使料了如上所述可發揮良好之照明效果之 外,其通電發光時所產之熱量也可以藉由該高導熱且高透 光之玻璃材料所製成之本體(2工)及罩體(3工)得到 妥善之散熱;且該本體(21)之容置空間(HU虚 該軍體(31)之空腔(312)中之氣體對流,係有助 於所生熱量之傳導’使該熱量能更為平均之傳導至該本體 (2 1 )及罩體(3 1 ),藉以加強散熱之效果。 16 200812126 再者’本實施例亦可採用複數發光體晶片或單一發光 體晶片。 請茶閱第五圖’揭露有本發明第四實施例之側剖面 圖。 本發明第四實施例係概同於前述第二實施例,其不同 之處在於本實施例採用較少量之矽膠(2 3 3 ),且於該 基座(20)之本體(21)頂面上設有一罩住該本體 1 )容置空間(2 1 2 )開口,且透光率較玻璃為低之遮 _ 光體(41)。 該遮光體(4 1 )係由塑膠材料或毛玻璃材料所製成, 其透光率較低而可發揮遮光效果;該遮光體(4 之大 小係對應於前述本體(2 i )頂面,且可蓋住本體(2工) 谷置空間(2 1 2 )之開口;該遮光體(4工)係與該本 體(2 1 )相結合,以於該處阻擋或減弱光線。 再者,本實施例亦可採用複數發光體晶片或單一發光 體晶片。 x 在使用本實施例時,該發光二極體晶片(2 3 )朝頂 面所發出之光線經過該遮光體(4工)頂面處時,將受該 遮光體(4 1 )阻擋或減弱,使本實施例於頂面不發:二 2,或其於頂面發出之光線因受到減弱而使頂面光較側面 先黯淡,並因而得以提供嶄新之光線效果, 體開展更寬闊之用途;例如第五圖所示,本發明广:極 例知用可適度減弱頂面光之遮光體,使只^ 弱之後呈現與側面光近似之亮度,則使得本實二: 先在減 只%例形成為 17 200812126
度之燈具。 由上述可知本發明確可提供一種發光二極體,其能夠
制,因此得以考量成本、
置單一或複數發光二極體而發揮高效能。 凊參閱第六圖’揭露有本發明第五實施例所述發光二 極體製法之流程圖。 本發明第五實施例係發光二極體之製法,其係用以製 造前述苐二實施例之發光二極體。 忒製法依序包括有提供材料(5 1 )、鑄模(52)、 半燒結(5 3 )、電鍍與組合(5 4 )、氣體保護與完全 燒結(5 5 )、固晶(5 7 )、打線(5 8 )以及封膠(5 9 )等步驟,若欲採用表面黏著設計(SMD )之裝設方式 或配合一固設板(圖中未示)使用,亦可進一步加入折聊 (6 1 )以及裝設固設板(62)等步驟,係分述如下。 一、提供材料(5 1 ) 請配合參閱第二圖,於此步驟中所提供之材料包括破 璃粉(圖中未示)、導熱元件(213)以及至少二 (2 2 ),在本實施例中該玻璃粉係採用已造粒之玻璃 1 ),該導熱元件(
以供製造基座(2 0 )之本體(2 1 ) ; || 1 3)之尺寸、以及接腳(22) 本體(2 1 )之尺寸、形狀等設計 18 200812126 例中該導熱元件與該接腳(2 2 )皆以導熱之金屬材料構 成,且該導熱元件(2丄3 )係形成為棒狀。政匕外,前述 玻璃粉可採用鈉舞玻璃粉,纟中又以選用電子級之納轉玻 璃粉為上。其中該玻璃粉經燒結後可形成為—高導熱且高 透光之玻璃材料。 二、 鑄模(5 2 ) 此步驟係依據所需之本體(2工)尺寸、形狀等設計 製造模具(圖中未示)以形塑該本體(21),且於該模 具中規劃本體(2 1 )上供前述導熱元件(2工3)與接 腳(2 2 )穿設之穿設孔(圖中未示)。在本實施例中, 該模具係以石墨板所製成。 三、 半燒結(5 3 ) 將岫述玻璃粉加以半燒結以形成該本體(2丄)。在 本實施例中,係事先採行燒蠟過程處理,以取得乾淨之本 體(2 1 )。 四、 電鍍與組合(54) 由於本體(2 1)之玻璃材料與該導熱元件(2丄3) 及接腳(2 2 )之金屬材料分別具有相異之膨脹係數,為 避免受到本體(2 1 )、導熱元件(2 1 3 )及接腳(2 2 )各自不同之熱膨脹程度影響造成玻璃破碎,係於此步 驟中將前述導熱元件(2 1 3 )及接腳(22)鍍鎳,並 且將鍍鎳完成之導熱元件(21 3)及接腳(22)穿置 於核具上對應於本體(2 1 )之穿設孔。前述導熱元件(2 1 3)與接腳(2 2)之電鍍方式除了前述鍍鎳方法之外, 19 200812126 另可X先鍍鎳,接著在鍍銅之後接著鍍銀,以利後續之作 •業。於本實施例中,在鍍鎳之後係鍍銅2微米,並鍍銀 微米。 五、氣體保護完全燒結(5 5 ) 將半燒結之本體(2 1 )配合前述模具進行完全燒結, 令該本體(2 4)、導熱元件(213)與接腳(22) 體成形,且在燒結之過程中採行氣體保護以避免導熱元 # 件(3 )與接腳(2 2 )等金屬元件燒熔或嚴重氧:。 在本灵知例中,該完全燒結程序係於攝& 度之溫度下 於爐内進行30分鐘,且採用所屬領域中常用之惰性氣體 進行氣體保護。 此外’於前述完全燒結程序之行完畢後,將對該接腳 (2 2 )再施行電錢(5 5 a )之作業,藉由電鍍增強接 腳(2 2 )導電性,以利該接腳(2 2 )進行電連接·,其 中於此步驟中所電艘者主要係鎳、銀、銅等金屬。 φ 八、固晶(5 7 ) 、酋該本體(2 1 )具有一容置空間(2丄2 ),而前述 導:、、兀件(2 1 3)具有-連通至前述容置空間(2 1 2) 底部中央之第-端。在此步驟中係將前述發光二極體晶片 (2 3 )設置於該導熱元件(2丄3 )第一端處;本實施 :丨於採用8顆15mil發光二極體晶片(2 3 )之實施態樣 <係將忒8顆晶片(2 3 )均以銀膠(圖中未示)黏合 設置於該導熱元件(2 1 3 )第一端上。 九、打線(5 8 ) 20 200812126 線(圖中未示) 之接腳(2 2 ) ’以令各晶 藉由該接線 在此步驟中係採用複數接 片(2 3 )之電極分別與對應 建立電連接。 十、封膠(5 9 ) 在此步驟中係採用矽膠(2 ? q、 $ ,ι、 a 、匕d 3 )作為保護層以保護 至少一曰日片(2 3 )及接線等結構; 、二 且可配合訂單之需求 或a又升上之考量採用較少量之石夕膠 u r 9 Q Λ , /2 3 3 )覆蓋於該晶 (2 3 )及接線寺結構,或採用齡客 夕!之矽膠(2 3 3 ) 填充於该主體(2 1 )之容置空間(2丄2 )中。又: 使:膠有效率固化’可在封膠後採用烤箱供烤的二二 短日守間烘烤使矽膠固化 元成封膠步驟後可製得前述第-者 I乐—汽施例之發光二極 體0 十一、折腳(6 1 ) 如需 光二極體 之形狀, 中未示)
採用表面黏著設計(SMD)之作業方式裝設該發 ,係於此步驟中令前述接腳(2 2)彎折成適當 以配合表面黏著設計(SMD)作業中諸如腳位(圖 等相對結構之形狀。 十二、裝設固設板(6 2 ) 為配合後續應用上的方便,亦可令該發光二極體另與 一固設板組合以構成一發光二極體照明器;其中,該固設 板包括有一設有絕緣材料之導熱板體,其絕緣材料上設有 形成有匹配前述接腳(2 2 )腳位之導電材料,以與該 專接腳(2 2 )开> 成電連接,且該固設板之導熱板體形成 21 200812126 有對應前述導熱元件(2 1 q^ , , π 、z i· 3 )之孔位(圖中未示)以供 該導熱元件(213)之第-迪〜 从―1 心昂一编穿設於該孔位之中,俾達 到更優異之散熱效果。 請參閱弟七圖’揭露有本發日日楚每 巧+1明弟六貝施例所述發光二 極體製法之流程圖。 本發明第六實施例係發光二極體之製法,其係用以製 造前述發光二極體。 該製法依序包括有提供材料(71)、鑄模(72)、 壓鑄(7 3 )、電鍍與組合(7 4 )、固晶(5 7 )、打 線(5 8 )以及封膠(5 9 )等步驟,若欲採用表面黏著 設計(SMD )之裝設方式或配合一固設板(圖中未示)使 用,亦可進一步加入折腳(6 i )以及裝設固設板(6 2 ) 等步驟;其中除了提供材料(7 1 )、鑄模(7 2 )、壓 鑄(7 3 )及電鍍與組合(7 4 )等步驟之外,係概同於 前述第五實施例之製法,此處係將相異之提供材料(7 1) 、*模(72)、壓每(7 3)及電鍍與組合(74) 等步驟分述如下。 一、提供材料(7 1 ) 於此步驟中所提供之材料係包括高導熱且高透光塑料 (圖中未示)、導熱元件(2 13)以及至少二接腳(2 2 ),在本實施例中該高導熱且高透光塑料係可採用諸如 高導熱且高透光之塑膠(Plastic )、PC料或壓克力料 (Acryl)等材料,以供製造基座(2 0 )之本體(2 2 ); 該導熱元件(2 1 3)之尺寸、以及接腳(2 2)之尺寸 22 200812126 與數量均與前述本體(2!)之尺寸、形狀等設計相匹配。 又,在本實施例中該導熱元件與該接腳(2 2 )皆以導熱 之金屬材料構成’且該導熱元件(2 i 3 )係形成為棒狀。 二、 鑄模(7 2 ) 此步驟係依據所需之本體(21 )尺寸、形狀等設計 製造模具(圖中未示)以形塑該本體(2 1 ),且於該模 具中規劃本體(2 1 )上供前述導熱元件 腳⑴)穿設之穿設孔(圖中未示卜其=體;: 1 )可配合前述至少二接.腳(2 2)等元件形成可供固定 該等元件(213)(22)之倒勾形狀(圖中未示)。 三、 壓鑄(7 3 ) 將前述高導熱且高透光塑料加以壓鑄以形成該本體 (21); 四、電鍍與組合(74) 將前述導為元件f 9 1 Q、·〇: M / 守…1千1^13)及接腳(22)依第五實 施例所揭露之方法進行電鍍,並且將鍍鎳完成之導熱元件 (2 1 3 )及接腳(2 2) ?置並固定於本體(2 1 )之 既疋位置’亚且可配合本體(2丄)戶斤形成之前述倒勾形 狀力強口疋σ亥等導熱元件及接腳與本體之間的相對位置, 令該本體、導熱元件與接腳一體成形。 …在本實施例中,提供材肖(7 1 )、鑄模(7 2 )、 ^鱗^73)及電錄與組合(7 4)等步驟係相異於前述 第五貝施例,纟中由於本發明第五與六實施例之材料特性 不同,因此在本實施中形成本體(2 1 )之壓_ ( 7 3 ) 23 200812126 及電鍍與組合(7 4 )等2步驟,係對雍认 丨尔對應於前十笪 κ 例之半燒結(5 3 )、電鍍與組合(5 4】^弟五貫施 完全燒結(5 5 )等3步驟,其中另包 及氣體保護與 4a) > Ife * ^ ^ r ο 1 λ ι 有一點膠步驟(7
4a)耩由在本體(21)與導熱元件(W 以及本體(2 1 )與接腳(2 ?、夕„ 丄3 )之間, 2 )之間的結合處 之膠體,可令本體(2 1 )、導熱 …上適量 (2 2 )之間的結合效果。 1 3 )與接腳 另外,本實施例所製得之發光二極 上的方便,亦可令該發光-朽 '、己0後續應用 "』7必乂尤一極體另與一 一發光二極體照明器;其間板人又組合从構成 杏浐如抓祖中 ' 方式亦類同於前述笫不 ““列所揭露之方法,藉由連接導熱元弟五 設板之導熱板體’可達到更優異之散熱效果。與固 由上述可知本發明亦確可提供該發光 以有效製造該發光二極體。 本體之衣法, 又,請配合參閱第一圖,各 與播祝所- 田以该製法製造如前述第一 貝細例所不之發光二極體時, 此在f作握貝, 由於其不採用導熱元件,因 、枚一(圖中未不)時係不形成對庫鐾赦-| 設孔,且令所接#八丄, 成對應導熱兀件之穿 (11):詈:用之發光二極體晶片…)設置於本體 端。 置空間(112)底部’而非導熱元件之第一 清參閱第八圖,揭露有本發 面圖。 另+ ^明弟七貫施例之本體側剖 以前述第五或六實施例所述 鉻冰-k _ 々次衣造關於本貫施例之 X 一極體時,可根據需求改變模呈 又辑具攸而得到不同外形的 24 200812126
= ^00)。該本體(100)除了具有一容置空間 ‘)之外’尚具有-中央凹部(1 0 1 )以供不需 2熱元件(圖中未示)之小功率單晶發光二極聽晶片(圖 不)没置,並具有供接腳(圖中未示)埋設之插孔(1 二2)。其中該插孔(1〇2)於本體(1〇〇)之容置 空間(1 0 3)與該本體(i 〇 〇)底部分別形成有開口, 且於各開口處形成有供加強固定接腳之用的點膠凹部(1 0 2 1 )( 1 〇 2 2 ),可於埋設接腳於該等插孔(工〇 2 )後,於點膠凹部(1 0 2 1 )( 1 0 2 2 )點上膠體 以進一步固著接腳。 請參閱第九至十一圖,分別揭露有本發明第八實施例 之本體侧剖面圖及固定發光二極體晶片於導熱元件上之示 意圖。 从則述第五或六實施例所述方法製造關於本實施例之 發光二極體時,可根據需求改變模具從而得到不同外形的 本體(1 1 0/),該本體(1 1 〇 )係具有一容置空間(未 標號)。本實施例之本體(1 1 〇 )係設計為配合一埋設 於本體(110)中的導熱元件(121)使用,因此其 不僅具有供埋設接腳之插孔(1 i 3 ),其為設置較大功 率之發光二極體晶片(i 3 ]_)或多數較小功率之發光二 極體晶片(1 2 2 )而需採用前述導熱元件(丄2 i ), 且於本體(11〇)之容置空間底部中央形成一貫通至本 體(1 1 0)底部之通孔(1 1 1 )以供前述導熱元件(1 2 1)插設。其中該通孔(1 1 1)於本體(1 1 〇)之 25 200812126 底部分別形成有開 腳之用的點膠凹部 )於該等通孔(工 步固著該導熱元件 容置空間底部中央與該本體(1 1 Q) 口’且於各開口處形成有供加強固定接 (未標號),可於埋設導熱元件(^ 2 ] 1 1 )後,於點膠凹部點上膠體以進一 (12 1)。 請參閱第十二及十三圖,分別揭露有本發明第九實施 例之本體侧剖面圖及立體圖。
以4述第五或六實施例所述方法 企- 乃凌衣造關於本實施例之 兔光二極體時,可根據需求 又俱具k而得到不同外形的 體(1 4 Q )。本實施例之本體(丄4 q )係於外周壁 上形成複數山形凸㈣呈鑛齒外形,其具有—容置空間(工 43)、匹配於一導熱元件 、几Vi41)及匹配於接 腳之插孔(1 4 2 ) 。A係掂目士 、 4乙),、係採用具有凸環(圖中未示)之 導熱元件(圖中未示)盥呈右 木)有凸缞(圖中未示)之接腳(圖 中未不)。此外,又令前述通孔( 、丄4 1 )具有一匹配於 =元件凸環之凹溝(1412),且為便於讓導熱元件 自本體(140)之容置空間(143)插入該通孔(ι :1)而在連通於容置空間(143)處形成為一具有傾 斜内壁之鉢形開口(14 、 4 」 另一方面,各插孔(1 2)亦形成有匹配於前述接腳之凸環之凹溝(丄4 2 且在連通於谷置空間(143)處形成便於接腳插 入插孔(1 4 2 )之鉢形開口( Ί 4 9 π 1 、, ,, J 、丄述固定方 工為一在專業上同時加強固^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ <双禾以及k升電鍍與插件 4 )( 7 4 )製程(第六及七圖參照”更利性之設計, 26 200812126 提供了倒鉤式的固定效耍 4、 Γ 7 /1、制。 而此同時促進電鍍與插件(5 4 ) ( 7 4 )製程順利進行。 请配合參閱第十四圖 + 古技 +祕 揭路有本發明第九實施例設有 直條之本體俯視剖面圖。 …在本實施態樣中’於前述之通孔(i 4 i )内周壁上 係形成有複數之直條(丄 ^ 元#奸Λ ^ Λ, s 1 3 ),以利經過電鍍之導熱 兀件插入,而能更加妥盖 复槿、主. 口 、之口疋。若以俯視剖面觀察 具構造,可發現w述通 複數之吉仪… )内壁剖面因具有前述 4 1 3 )而形成為齒輪條紋狀。 請配合參閱第十五至十 八 — 圖’刀別揭露有本發明第七 至九貫施例之立體圖。 :述本發明第七至九實施例可配合所採用之發光二極 =片而以不同之實施態樣加以實施,以獲取最佳之實施 亦即可以根據„,設計不同的模具鑄出 體(1 〇 〇 ) ( 1 1 0 ) ( i 4 0 )。 就前述第七實施例而言’由於第七實施例係以配合小 1率發光二極體晶片實施為主’因此其僅採用二接腳(工
Ht),在大部分狀況下即足以供應小功率發光二極體晶 片發光所需電能。 A請再配合參閲第九至十-圖,本發明第八實施例係如 ㈣具有導熱元件(121),且主要配合設置較大功率 :發先二極體晶片(i 3 i )或多數較小功率之發光二極 體晶片(1 2 2 )。尤其為供應複數發光二極體 2 2 ) ’其採用四支接腳(丄i 4 )者有利於打線($ 8 ) 27 200812126 製程(第六及七圖參照)之進行。 前述第九實施例主要技 , 效果以及電鍍與插4(54)於進一步加強固定 參照)便利性,至於其形狀 4 ) A (弟六及七圖 ,n X ^ 則揭知用鋸齒外形本體(1 4 0 ),亦可改採其他形狀 ..^ α , 之貝%恶樣,諸如本實施態樣 所知絡之柱塔型外形本體( 甘〆 1 1 4 0 a )(第十八圖參照), 其係於該本體(1 4 〇 )外 ^ 周土上形成一凸緣(未標號),
2形上之變化完全不會影響到本實施例之優點。在配 軚大力率之么光一極體晶卩(圖中未示)或多數較小功 率之發光二極體晶“圖中未示)實施時,其亦可以採用 四支接腳(1 4 4 a )。 除了上述藉由配合發光二極體本身之實施態樣之外, 育於n亥專毛光一極體配合固設板或其他固設元件實施時, 亦具其他不同之實施態樣。 明蒼閱第十九圖,揭露有本發明第十實施例之立體
本發明第十實施例係採用連續形之本體(2 1 〇 ), 其具有複數之容置空間(2 1 6 )以供分別設置發光二極 體晶片(2 1 4 ),且於該本體(2 1 〇 )内埋設片狀之 接腳(2 1 1 )以供電連接該等發光二極體晶片(2 1 4 ) 與一外在電源(圖中未示),另於該容置空間(2 1 6 ) 下方分別設置一大體積之導熱元件(2 1 5 ),以供有效 散去該等發光二極體晶片(2 1 4 )運作時所產生之熱量; 又該片狀之接腳(2 1 1 )對應各容置空間(2 1 3 )處 28 200812126 係延伸進人各容置空間(213)之中,以供電連接該等 發光二極體晶片(2 1 4 )之電極。 本實施例之導熱元件(2 1 5 )可進一步與一外在之 散熱裝置連接,適用於需要大功率的壁櫥燈、照明燈等。 月《閱笫一十圖,揭露有本發明第十—實施例之立體 圖。 本發明第十一實施例係概同於前述第十實施例,其不 同之處在於本實施例特針對小功率發光二極體晶片(2' 2 4 )而*採用t述第十實施例所述之導熱元#,但其連續 形之本體(220) ’同樣具有複數之容置空間 以供分別設置發光二極體晶片(2 2 4 ),且於該本體(2 20)内埋設片狀之接腳(221)以供電連接該等小功 率發光二極體晶片(2 2 4 )與-外在電源(圖中未示), 其中該片狀之接腳(2 2 i )對應各容置空間(2 2 3 ) 處係延伸進入各容置空間(2 2 3 ),以供電連接該等小 功率發光二極體晶片(2 2 4 )之電極。由於該本體(2 2 0 )係由高導熱且高透光之材料所構成,因此前述小功 率發光二極體晶片(2 2 4 )所產熱量藉由該本體(Μ 0 )即可獲致足夠的導熱效果。 本實施例中該小功率發光二極( 2 2 4 ) Μ 熱量係直接由該本體(2 2 m邕φ 乙u) ¥出,適用於小功率壁櫥 燈、小夜燈、裝飾燈等。 請參閱第一 Η 圖,揭露有本發0Η ^ 1 發光二極體晶片之立體圖。 弟十二實施例省略 29 200812126 本發明第十二實施例具有一本體(2 3 0 ),該本體 (230)具有一寬闊之容置空間(234),該容置空 間(2 3 4 )町形成為方形或其他寬闊之形狀;且於該本 體(230)上設置有位於該容置空間(234)中央之 導熱元件(2 3 1 )以及圍繞該導熱元件(2 3 1 )之六 接腳(2 3 2 )。本實施例可設置紅綠藍三色光之發光二 極體晶片,適用於裝飾燈等;亦可採用複數白光發光二極 體晶片以加強亮度,以適用於檯燈等用途。
發光二極體晶片之立體圖。 本發明第十三實施例係令複數發光二極體的基座之本 體(2 4 0 )設置於一大型散熱棒(2 4 6 )上,該散埶 :二“6)係形成為具有複數平面之直方棒狀,以銘等 $熱良好之金屬製g …平面上:别述複數本體(2 4 〇)則可分設 4 1 )及至少-姑 4 U )埋叹有一導熱元件(2 接腳(242)。其中嗲導勃-从 1)係與前述散熱棒(24R…中該V熱-件(24 而前述接腳(2 4 9、 目接以在其間傳導熱量; 知識者所能完成之、」可依知例如所屬領域中具有通常 4 〇 )及導熱元件(二:連接至電源。本實施例由本體(2 散熱棒(2 4 β彳 1 )所構成之散熱結構配合前述
5更能挑戰大I I 取代現在照明普烏土 κ 力率大角度的照明,甚至 & a 、机仃的白熾燈管。 ❹閱第二十三圖, 發光二極體晶片之立體圖。本發明第十四實施例省略 30 200812126 本發明第十四實施例具有一筒狀金屬元件(2 5 6 ), 该简狀金屬元件(2 5 6 )具有一開口,其可配合實際使 用環境之需求分段,各段雖相互連接,但形成為大小不同 之筒徑;於該筒狀金屬元件(2 5 6 )之開口處係設置有 一固設板(2 5 7 ),其主要係一印刷電路板(Printed circuit board,PCB)以供設置複數本體(2 5 〇 ),各 本體(2 5 0)係埋設有至少二接腳(2 5 2)及一導熱 元件(2 5 1 )。 W述固設板(2 5 7)之導熱板體(第二十三圖中未 不)’可供該等本體(250)之導熱元件(251)連 接’以獲得更佳之散熱效果,從而可設置複數大功率的發 光二極體晶片,並可能以少代多達到甚至超越傳統燈具的 發光效果’具體而言,具有本實施例結構之發光二極體燈 具,可旎取代傳統上諸如汽車燈等應用範疇。 清參閱第二十四圖,揭露有本發明第十五實施例省略 發光一極體晶片之立體圖。 本發明第十五實施例具有一本體(2 7 〇 ),該本體 (270)具有一寬闊之容置空間(273),且於該容 置工門(2 7 3 )係被區分為複數個適當大小之區塊,於 各區塊(未標號)中設置有位於該區塊中央之導熱元件(2 7 1 )以及圍繞該導熱元件(2 7 1 )之至少二接腳(2 7 2) ’其中發光二極體晶片係設置於該導熱元件(2 7 1 )上若本貝施例係配合小功率發光二極體晶片(圖中 未不)使用’’亦可不採用前述導熱元件(27 1)而直接 31 200812126 設置該發光二極體晶片於各區塊之中,且令前述各區塊之 至少二接腳(2 7 2 )圍繞設置於各區塊之發光二極體曰 片。 曰曰 …本A化例特別適用於大面積的發光屏或者長條型的大 功率燈條。並可將之作為模組進行組裝。例如配合印刷電 板而X 且化方式加以組裝,可以方便快捷地製造所需 之產品。又此處所揭露者雖為2 χ 2分區之實施態樣,但 根據需要’亦可以設計成2 X 3或3 χ 3之方形分區,也 可设計成圓形、概圓形。 據本U可作之不同修正及變化對於熟悉該項技術 者而言均《不會偏離本發明的範圍與精神。雖然本發明 2边4寸疋的較佳具體事實,必須瞭解的是本發明不應被 不“也限制於該等特定具體事實上。在實施本發明之已述 :式方面’對於所屬領域中具有通常知識者而言顯而易知 之不同修正亦被涵蓋於下列中請專利範圍之内。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一實施例之側剖面圖。 第二圖係本發明第二實施例之側剖面圖。 第—三圖係本發明第二實施例之另一侧剖面圖。 第四圖係本發明第三實施例之側剖面圖。 第五圖係本發明第四實施例之側剖面圖。 程圖 第六圖係本發明第五實施例所述發光二極體製法之流 第七圖係本發日以六實施例所述發光二極體製法之流 32 200812126 程圖。 第八圖係本發明第七實施例之本體側剖面圖。 第九圖係本發明第八實施例之本體側剖面圖。 弟十圖係本發明第八實施例固定發光二極體晶片於導 熱元件上之示意圖。 第十一圖係本發明第八實施例另一固定發光二極體晶 片於導熱元件上之示意圖。 第十二圖係本發明第九實施例之本體側剖面圖。 第十三圖係本發明第九實施例之本體立體圖。 第十四圖係本發明第九實施例設有直條之本體俯視剖 面圖。 第十五圖係本發明第七實施例之立體圖。 第十六圖係本發明第八實施例之立體圖。 第十七圖係本發明第九實施例採用鋸齒外形本體之立 體圖。 第十八圖係本發明第九實施例採用柱塔型外形本體之 立體圖。 第十九圖係本發明第十實施例之立體圖。 第二十圖係本發明第十一實施例之立體圖。 第二十一圖係本發明第十二實施例省略發光二極體晶 片之立體圖。 θ 第二十二圖係本發明第十三實施例省略發光二極體晶 片之立體圖。 0Θ 第二十三圖係本發明第十四實施例省略發光二極體晶 33 200812126 片之立體圖。 第二十四圖係本發明第十五實施例省略發光二極體晶 片之立體圖。 第二十五圖係既有發光二極體之分解立體圖。 【主要元件符號說明】 (1 0 0 )本體 (1 0 2 )插孔 (1 0 2 2 )點膠凹部 (1 0 4 )接腳 (110)本體 (1 1 2 )容置空間 (1 1 4 )接腳 (1 2 1 )導熱元件 極體晶片(1 3 )發光二極體晶片 極體晶片(1 3 3 )矽膠 (1 4 0 a )本體 (1 4 1 1 )鉢形開口 (1413)直條 (1 4 2 1 )鉢形開口 (1 4 3 )容置空間 (2 0 )基座 (210)本體 (2 1 2 )容置空間 (1〇)基座 (1 0 1 )中央凹部 _ ( 1 0 2 1 )點膠凹部 (1 0 3 )容置空間 (1 1 )本體 (111)通孔 (1 1 3 )插孔 (1 2 )接腳 (1 2 2 )發光二 (1 3 1 )發光二 • ( 1 4 0 )本體 (141)通孔 (1 4 1 2 )凹溝 (1 4 2 )插孔 (1 4 2 2 )凹溝 (1 4 4 a )接腳 (21)本體 (2 1 1 )接腳 34 200812126 (2 1 3 )導熱元件 (2 1 4 )發光二極體晶片 (215)導熱元件 (2 1 6 )容置空間 (2 2 )接腳 (2 2 0 )本體 (2 2 1 )接腳 (2 2 3 )容置空間 (2 2 4 )發光二極體晶片(2 3 )發光二極體晶片 (2 3 0 )本體 (2 3 1 )導熱元件 (2 3 2 )接腳 (2 3 3 )矽膠 (2 3 4 )容置空間 (2 4 0 )本體 (2 4 1 )導熱元件 (2 4 2 )接腳 (2 4 6 )導熱柱 (25)固設板 (2 5 0 )本體 (2 5 1 )導熱元件 (2 5 2 )接腳 (2 5 6 )筒狀金屬元件 (2 5 7 )印刷電路板 (2 6 )板體 (2 6 1 )孔位 (2 7 )絕緣材料 (2 7 0 )本體 (2 7 1 )導熱元件 (2 7 2 )接腳 (2 7 3 )容置空間 (2 8 1 )導電材料 (3 1 )罩體 (312)空腔 (4 1 )遮光體 (5 1 )提供材料 (5 2 )鑄模 (5 3 )半燒結 (5 4 )電鍍與組合 (55)氣體保護與完全燒結 (55a)電鍍 (5 7 )固晶 (5 8 )打線 (5 9 )封膠 (6 1 )折腳 (6 2 )裝設固設板 (7 1 )提供材料 35 200812126 (72)鑄模 (73)壓鑄 (7 4 )電鍍與組合 (7 4 a )點膠 (8 0 )基座 (8 1 )本體 (813)導熱元件 (82)接腳 (8 3 )發光二極體晶片 (8 3 2 )接線 (90)固設板 (91)板體 (92)絕緣材料 (921)連接孔 • ( 9 3 )導電材料 (9 3 1 )腳位
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Claims (1)

  1. 200812126 十、申請專利範圍: 1 · 一種發光二極體,包括有: 一基座,包括有一由高導熱且高透光材料所構成之本 體,該本體具有一頂面及一背面,且形成有至少一 開口之容置空間; ^ 至:>、接腳,其埋设於該基座本體内,且自該本體之 容置空間内連接至該本體外部; 至 > 發光二極體晶片,其係設置於前述該本體之容 置空間内,各晶片至少具有二電極,且該至少_晶片係分 別電連接其電極至前述至少二接腳上;前述發光二極體晶 片及〃電連接至接腳之結構係覆蓋有一透明石夕膠作為保護 層。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體,前述 發光二極體晶片係設置於該本體之容置空間底部。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體,其另 包括有二導熱元件,該導熱元件係由導熱材料所構成,其 埋设於該本體之中;該導熱元件具有一第一端,連通至前 述谷置空間底部中央,其另具有一第二端,連通至該本體 之背面;其中,前述發光二極體晶片係設置於該導熱元件 之第一端上。 4 如申明專利範圍第3項所述之發光二極體,其中 4石夕膠係填滿該本體之容置空間,而使該矽膠微凸於容置 空間之開口外。 5 ·如申請專利範圍第3項所述之發光二極體,其基 37 200812126 座之本體頂面上仅女 ^ ^ &有一罩住該本體容置空間開口之罩體; 該罩體係由玻璃好 舆材科所製成,其具有一表面與一底面,並 於其内部形虑一办_ 取 工腔,該空腔於該罩體之底面上形成有一 開口’ 5亥開口係對應於前述本體之容置空間開口,並令該 罩體與該本體相結合。 6如申凊專利範圍第5項所述之發光二極體,該罩 體之表面係形成為一外凸形狀而於其表面處形成為類似凸 透鏡之結構。 7如申睛專利範圍第3項所述之發光二極體,該基 座之本體頂面上設有一罩住該本體容置空間開口,且透光 率較玻璃為低之遮光體。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之發光二極體,該遮 光體係塑膠材料所製成。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之發光二極體,該遮 光體係毛玻璃材料所製成。 1 0 ·如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之發 光一極體,韵述發光二極體晶片係j 5mi i發光二極體晶片。 1 1 ·如申请專利範圍第1至9項中任一項所述之發 光極體,鈾述發光二極體晶片係MR 16發光二極體晶片。 1 2 ·如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之發 光二極體,前述基座之本體具有至少二供接腳埋設之插孔 其中該插孔於本體之容置空間與該本體底部分別形成有開 口,且於各開口處形成有點膠凹部。 1 3 ·如申請專利範圍第3至9項中任一項所述之發 38 200812126 少二供接腳埋設之插 底部中央形成一貫通 光》一極體’ 述基座之本體且有至 孔,另於前述基座之本體之容置空間 至本體底部之通孔; 與該本體底部分別形成 凹部; 其中该插孔於本體之容置空間 有開口,且於该開口處形成有點膠 本體底部分別形成有 〇 項中任一項所述之發 ’且前述各接腳具有 又該通孔於本體之容置空間與該 開口,且於各開口處形成有點膠凹部
    1 4 ·如申請專利範圍第3至9 光二極體,前述導熱元件具有一凸環 一凸環; _則述基座之本體具有至少二供接腳埋設之插孔,另於 刚述基座之本體之容置空間底部中央形成一貫通至本體底 部之通孔; 月〕述通孔具有一匹配於導熱元件凸環之凹溝,而在連 、;谷置工間處开> 成為一具有傾斜内壁之銖形開口; 、各插孔亦形成有匹配於前述接腳之凸環之凹溝,且在 連通於奋置空間處形成銖形開口。 1 5 ·如申 鈾述通孔内周壁 請專利範圍第1 4項所述之發光二極體, 上係形成有複數之直條。 Ό 如申凊專利範圍第1 4項所A〜W 7TQ —徑f '迟玄本體外周壁上形成複數山形凸起而呈鋸齒外形。 二 ·如申請專利範圍第1 4項所述之發光二極 前述該本體外3 卜周壁上形成一凸緣。 1 8 ·如申請專利範圍第1至9項中任一項所述 39 200812126 光二極體’前述接腳係形成為片狀。 1 9 . Μ請專利範圍第1至9項中任-項所述之發 光二極體’ Μ返本體之容置空間係區分為複數區塊,於: 區塊中設置有至少一發光二極體晶片,及以至少二接腳。 20·如中請專利範圍第3至9項中任—項所述之發 光二極體,其進-步包括有複數導熱元件,前述本體之容 置空間係區分為複數區塊,於各區塊中設置有至少一前述 導熱元件、至少—設置於該導熱元件上的發光二極體: 片,及以至少二接腳。 一 2 1 · 一種發光二極體照明器,其包括有如申請專利 範圍第1至9項中任一項所述之發光二極體,及一固設 板;該固設板包括有一由金屬等導熱材料所構成,且具有 一表面及一底面之板體;該板體之表面係設有一絕緣材 ::該絕緣材料上相對於前述基座之本體背面處係開設有 連接孔,該本體經由該絕緣材料之連接孔熱連接至該板 體;該絕緣材料上相對於前述二接腳處係分別設置一導電 材料,該導電材料係形成匹配於該等接腳之腳位。 〜 2 2 · —種發光二極體照明器,其包括有如申請專利 鈿圍第3至9項中任一項所述之發光二極體,及一固設 板;該固設板包括有一導熱板體,該板體上設有一絕緣材 =,且於該絕緣材料上設有一導電材料,該導電材料於適 §位置形成腳位以與前述接腳形成電連接;又,該固設板 之$熱板體形成對應前述導熱元件之孔位,該導熱元件係 形成為棒狀而穿設於該孔位之中。 40 200812126 2 3 ·如申請專利範圍第2 2項所述之發光二極體照 明器’其進一步具有一筒狀金屬元件,該筒狀金屬元件具 有一開口’其可配合實際使用環境之需求分段,各段雖相 互連接’但形成為大小不同之筒徑;前述固設板係設置於 該筒狀金屬元件之開口處。 2 4 · —種發光二極體照明器,其包括有如申請專利 範圍第3至9項中任一項所述之發光二極體,及一散熱 棒,该散熱棒係形成為具有複數平面之直方棒狀,以導熱 良好之金屬製造,且令複數前述發光二極體的基座之本體 分設於該散熱棒各平面上;前述各本體所埋設之導熱元件 係與前述散熱棒相連接。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項所述之發光二極體照 明器’前述導熱良好之金屬係鋁金屬。 2 6 · —種發光二極體照明器之製法,其包括有:
    ,·提供材料:提供玻璃粉以及至少二接腳;該接腳係 以導熱之金屬材料構成; 、广鑄模:依據所需之本體尺寸、形狀等設計製造模具 以形塑本體,該模具上形成有供前述接腳穿設之穿設孔; 半燒結:將前述玻璃粉加以半燒結以形成該本體;’ ^電鑛與組合:將前述接腳鍍鎳,並絲 成 接腳穿置於模具上對應於本體之穿設孔; 成之 且進一:版保羞與凡全燒結:將半燒結之本體配合前述模 進仃元全燒結,令該太轉 ^ 、 ( 、兀件與接腳一體成形, 一k供至少-惰性氣體進行氣體保護; 41 200812126 内; 接 f·固晶:將前 g.打線 述發光二極體& 蔽日日月5又置於本體容置空間 令各晶片之電極分別 與對應之接腳建 立電連 於前述晶片及其電 h·封膠:採用矽膠作為保護層覆蓋 連接之結構以發揮保護作用。 27.如中請專利範圍第26項所述之製法,盆中.
    &在提供材料步驟所提供之材料包括有-導熱元件, 且该玻璃粉係已造粒之玻璃粉; b.在該模具上另形成有供前述導熱元件穿設之穿設 孔; d.將前述導熱元件鍍鋅,社 果亚且將鍍鎳完成之導熱元件 穿置於模具上對應於本體之穿設孔; f ·如述本體具有一容置空間 义 i工间 而刖述導熱元件具有一 連通至前述容置空間底部中央第一 ^ 昂 螭,刚述發光二極體 晶片設置於該導熱元件第一端處。 2 !.如申請專利範圍第2 7項所述之製法,其中: a ·如述玻璃粉係納與玻璃粉; b·前述模具係以石墨板所製成; f.前述晶片係以銀膠黏合設置於該導熱元件第一端 上0 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項所述之製法,其中 a.該玻璃粉係電子級之鈉鈣玻璃粉。 3 〇 ·如申請專利範圍第2 9項所述之製法,其中 42 200812126 C.該玻璃粉在燒結前先採行燒織過程處理。 =如申請專利範圍第3〇項所述之製法,其中: d.另將雨述導熱元件加以錢鋼並鑛銀。 3 2 ·如申請專利範圍第 ㈤弟3 1項所述之製法,其中: e·该完全燒結程序係於 "Qn攝民75〇度之溫度下於爐内進 行30分鐘。 3 .3 ·如申請專利範圍第q …、 祀固弟3 2項所述之製法,其中: d·命述導熱元件及接腳係 货鍍銅2微米,並鍍銀3微米。 3 4 ·如申請專利範圍第q 固弟d 3項所述之製法,其中: h,該矽膠係填充於該主體之容置空間中。 3 5 . 一種發光二極體照明器之製法,其包括如申請 專利範圍第2 7至3 4頊Φ # s ύ 4項中任一項所述之製法,且另包括 以下步驟: i折腳:令前述接腳彎折成適當之形狀; j ’衣》又固δ又板.令該發光二極體照明器另包括有一固 »又板4固板包括有—設有絕緣材料之導熱板體,其絕 緣材料上設有一形成有匹配前述接腳之腳位之導電材料, 該等腳位與該等接腳形成電連接,且該固設板之導熱板體 形成有對應前述導熱元件之孔位,該導熱元件之第二端係 穿設於該孔位之中。 3 6 · —種發光二極體照明器之製法,其包括有: a·提供材料:提供高導熱且高透光塑料以及至少二接 腳;該接腳係以導熱之金屬材料構成; b·鑄模·依據所需之本體尺寸、形狀等設計製造模具 43 200812126 以开v塑本體’該模具上形成有供前述接腳穿設之穿設孔,· C •壓鑄··將前述高導熱且高透光塑料加以壓鑄以形成 d·电鍍與組合:將前述接腳鍍鎳,並且將鍍鎳完成之 接腳牙置於拉具上對應於本體之穿設&,令該本體與接腳 一體成形; f.固 晶 ••將 前 述發 光二 極 體晶 片設 置 内; g·打 線: :令 各 晶片 之電 極 分別 與對 應 接; h.封 膠: 採 用 矽膠 作為 保 護層 覆蓋 於 之接腳建立電連 連接之結構以發揮保護作用。 該本體; 3 7 .如申請專利範圍第3 6項所述之製法,其中: a.在提供材料步驟所提供之材料包括有—導執元件, ,該高導熱且高透❹料係選自由高導熱且高透光之塑膠 二la:tlc)、高導熱且高透光之pc料、高導熱且高透光 之壓克力料Ucry"及其組合所構成之群”. 利Λ在該模具上另形成有供前述導熱元件穿設之穿設 d·將前述導熱元件鍍鎳, ^ ^ ^ Q L . I且將鍍鎳完成之導熱元件 牙置於板具上對應於本體之穿設孔· f.前述本體具有一容置空間, 連通至前述容置空間底部中央 、/』件"有 曰Η -罢认#、酋& ^,W述發光二極體 曰曰片汉置於该導熱元件第一端處。 44 200812126 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項所述之製法,其中: f·前述晶片係以銀膠黏合設置於該導熱元件第一端 上。 3 9 ·如申請專利範圍第3 8項所述之製法,其中·· c·該玻璃粉在燒結前先採行燒蠟過程處理。 4 0 ·如申请專利範圍第3 9項所述之製法,其中: d·另將前述導熱元件加以鍍鋼並鐘銀。 4 1 ·如申請專利範圍第4 〇項所述之製法,其中: d·前述導熱元件及接腳係鍍鋼2微米,並鍍銀3微米。 4 2 ·如申請專利範圍第4 1項所述之製法,其中: h·該矽膠係填充於該主體之容置空間中。 4 3 種發光二極體照明器之製法,其包括如申請 專利範圍第3 7至4 2項中任-項所述之製法,且另包括 以下步驟: 1·折腳:令前述接腳彎折成適當之形狀; j ·裝设固設板:令該發光二極體照明器另包括有一固 ,板’該固設板包括有一設有絕緣材料之導熱板體,其絕 忒材料上設有一形成有匹配前述接腳之腳位之導電材料, ;腳位:等接腳形成電連接,且該固設板之導熱板體 * '有對應μ述導熱兀件之孔位’該導熱元件之第二端係 牙設於該孔位之中。 十一、圖式: 如次頁 45
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI582341B (zh) * 2012-07-20 2017-05-11 Tai Her Yang 應用於電能發光體之具導熱肋條及導流孔之杯形散熱體

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TWI582341B (zh) * 2012-07-20 2017-05-11 Tai Her Yang 應用於電能發光體之具導熱肋條及導流孔之杯形散熱體

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