專利名稱：Led裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬LED技術(shù)領(lǐng)域，可提供高效率照明使用，具有極佳的散熱效率。
背景技術(shù)：
按,LED是發(fā)光二極體(Light- emitting Diode)的縮寫,是半導(dǎo)體材料制成的固態(tài)發(fā)光元件，材料使用III-V族化學(xué)元素(如磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等)，發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光，也就是對(duì)化合物半導(dǎo)體施加電流，通過(guò)電子與電洞的結(jié)合，過(guò)剩的能量會(huì)以光的形式釋出，達(dá)成發(fā)光的效果，屬于冷性發(fā)光，壽命長(zhǎng)達(dá)十萬(wàn)小時(shí)以上。LED最大的特點(diǎn)在于無(wú)須暖燈時(shí)間(idling time)、反應(yīng)速度快、體積小、用電省、耐震、污染低、適合量產(chǎn)，具高可靠度，容易配合應(yīng)用上的需要制成極小或陣列式的元件。惟因?yàn)長(zhǎng)ED是固態(tài)照 明，即是利用晶片通電，量子激態(tài)回復(fù)發(fā)出能量(光)，但在發(fā)光的過(guò)程，晶片內(nèi)的光能量并不能完全傳至外界，不能出光的能量，在晶片內(nèi)部及封裝體內(nèi)便會(huì)被吸收，形成熱。LED —般的轉(zhuǎn)換效率約只有10°/Γ30%，所以IW的電，只有不到O. 2W變成你可以看見(jiàn)的光，其它都是熱，若不散熱，這些熱量累積會(huì)對(duì)晶片效率及壽命造成損傷。故要以高效率LED運(yùn)用于照明設(shè)備首先要解決散熱的問(wèn)題。以LED散熱專利為例，新型Μ314505號(hào)「高功率LED燈泡散熱結(jié)構(gòu)」專利(2007年06月21日專利公告資料參照)，主要于一燈頭上固定有一底基板，該底基板的頂面支撐固定有至少一支熱導(dǎo)管，熱導(dǎo)管套設(shè)固定有多個(gè)散熱片及一頂基板，頂基板的頂面設(shè)有對(duì)應(yīng)熱導(dǎo)管數(shù)量的高功率LED，該高功率LED的底面粘結(jié)支撐于熱導(dǎo)管的頂端。新型第Μ314433號(hào)「發(fā)光二極體封裝的散熱模組」專利(2007年06月21日專利公告資料參照)，該散熱模組包含一 LED電路板；一散熱塊,包括多個(gè)散熱片；以及一散熱膠材，借以直接固定該LED電路板于該散熱塊上；其中在該LED電路板與該散熱塊之間，不具有一金屬基板。發(fā)明第1260798號(hào)「高散熱發(fā)光二極體」專利(2006年08月21日專利公告資料參照)，至少包括一多孔隙材料層；一熱傳導(dǎo)層，設(shè)于該多孔隙材料層表面；以及一晶片，設(shè)于該熱傳導(dǎo)層，由該熱傳導(dǎo)層將該晶片所發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至該多孔隙材料層，并由該多孔隙材料層將該熱量對(duì)流至外部。由以上諸前案可知現(xiàn)有LED散熱大都采用金屬散熱片，或結(jié)合熱導(dǎo)管、致冷晶片、散熱風(fēng)扇等方式為之，普遍具有散熱效果不佳、散熱速度不夠迅速、散熱模組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等缺失。再者，熱管這項(xiàng)技術(shù)早在1963年就在位于美國(guó)的LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中誕生了。其發(fā)明人是G. EGrover。熱管屬于一種傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，通過(guò)熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。以前熱管技術(shù)一直被廣泛應(yīng)用在航太、軍工等行業(yè)，被引入散熱器制造業(yè)還是近幾年的事情。熱管技術(shù)為什么會(huì)有如此的高性能呢？這個(gè)問(wèn)題我們要從熱力學(xué)的角度看。物體的吸熱、放熱是相對(duì)的，凡是有溫度差存在的時(shí)候，就必然出現(xiàn)熱從高溫處向低溫處傳遞的現(xiàn)象。熱傳遞有3種方式輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)，其中熱傳導(dǎo)最快。熱管就是利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫度差很小，使熱量快速傳導(dǎo)。常見(jiàn)的熱管均是由管殼、吸液芯和端蓋組成。制作方法是將熱管內(nèi)部抽成負(fù)壓狀態(tài)，然后充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)很低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端。當(dāng)熱管一段受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體。液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段，如此回圈不止。熱量由熱管一端傳至另外一端，這種回圈是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來(lái)。然而，現(xiàn)行鰭片式散熱器在熱量傳導(dǎo)上的效率不彰，無(wú)法瞬間吸收大量熱量為其缺失，如何結(jié)合熱管與鰭片式散熱器來(lái)提升散熱效率，乃有均溫板的發(fā)明，如中國(guó)臺(tái)灣專利M255446號(hào)平板型擴(kuò)熱板(2005年Ol月11日專利公告資料參照)，其主要包括有一對(duì)導(dǎo)熱良好的殼體，該對(duì)殼體一側(cè)具有開口，內(nèi)具有適當(dāng)數(shù)量的支柱，并形成有氣流通道，該殼體內(nèi)緣燒結(jié)有一層多孔性導(dǎo)熱良好的粉末層，并借封蓋密封，使殼體內(nèi)部形成多個(gè)交錯(cuò)的管狀通道，且經(jīng)注入工作流體并抽真空，使該金屬粉末層吸附有 工作流體，而構(gòu)成平板型擴(kuò)熱板。第M413159號(hào)具支撐結(jié)構(gòu)的均熱板(2011年10月01日專利公告資料參照)，該均熱板的組成包含有一第一板體及一第二板體，該第二板體設(shè)置一容置空間，該第一板體與該第二板體接合形成一密閉的腔體，該腔體內(nèi)設(shè)有一流體，該第一板體與該容置空間相接合內(nèi)側(cè)的表面與與該容置空間內(nèi)壁各別設(shè)有一金屬薄膜層，其特征在于該腔體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)具多孔隙支撐結(jié)構(gòu)，該多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)頂接支撐該第一板體及該第二板體。利用均溫板作為L(zhǎng)ED散熱的先前技術(shù)，如M416018號(hào)集成式LED模組化結(jié)構(gòu)(2011年11月11日專利公告資料參照)，包括一基座，該基座具有一第一表面與一第二表面，該第一表面具有一凹槽，該凹槽中心處具有至少一貫通該第一表面與該第二表面的開口部；一LED光源，具有一光源端與一基板端，該LED光源設(shè)于該凹槽內(nèi)且該光源端抵貼于該開口部；以及一超導(dǎo)兀件，設(shè)于該凹槽內(nèi)，并與該LED光源的基板端相抵貼并接合為一體。惟，先前技術(shù)的運(yùn)用將模組化的LED光源與均溫板做結(jié)合運(yùn)用，模組化的LED光源，其LED晶粒依序由封裝體、電路板粘結(jié)層…再由金屬導(dǎo)熱層將熱導(dǎo)出，其散熱效率仍有改善空間，乃成業(yè)界亟待克服的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種LED裝置，主要包括有均溫元件，由金屬或高導(dǎo)熱材料所構(gòu)成，為具有真空腔體于其內(nèi)的均溫板；絕緣層，布設(shè)于所述均溫元件上，所述絕緣層上方設(shè)有電路層，所述電路層與外部電源電性連結(jié)；LED晶粒，布設(shè)于所述均溫元件上，并與所述電路層電性連結(jié)；LED晶粒直接通過(guò)均溫元件進(jìn)行散熱者。作為優(yōu)選技術(shù)方案，該均溫元件、LED晶粒、絕緣層及電路層以封裝元件封裝。作為優(yōu)選技術(shù)方案，該均溫元件結(jié)合有散熱模組。優(yōu)選地，該散熱模組裝置于所述均溫元件的下方。優(yōu)選地，該散熱模組裝置于所述均溫元件的側(cè)方。本實(shí)用新型的LED裝置，由于LED晶?？芍苯油ㄟ^(guò)均溫元件進(jìn)行散熱，具有極佳的散熱效率。散熱模組使均溫元件的吸收的熱能快速由散熱模組散熱。散熱模組可為散熱良好的金屬或多孔隙非金屬材料構(gòu)成片、塊、鰭片…等形狀。
圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例組立剖視圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明I、均溫元件；2、絕緣層；20、電路層；3、LED 晶粒；4、封裝元件； 5、散熱模組。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。請(qǐng)參閱圖I所示，本實(shí)用新型LED裝置,主要包括有均溫元件I，由金屬或高導(dǎo)熱材料所構(gòu)成，為具有真空腔體于其內(nèi)的均溫板；絕緣層2，依設(shè)計(jì)布設(shè)于均溫元件I上，絕緣層2上方設(shè)有電路層20，電路層20與外部電源電性連結(jié)(外部電源為現(xiàn)有技術(shù)，圖未示)；預(yù)定數(shù)量的LED晶粒3，依設(shè)計(jì)布設(shè)于均溫元件上1，并與電路層20電性連結(jié)(如圖所示的打線)；由于LED晶粒3可直接通過(guò)均溫元件I進(jìn)行散熱，LED晶粒3與散熱均溫元件I間最多只有一粘著材料，與先前技術(shù)的LED模組熱散出量相較，具有極佳的散熱效率。本實(shí)用新型前述均溫元件1、LED晶粒3、絕緣層2及電路層20并以封裝元件4封裝。本實(shí)用新型前述均溫元件I可再結(jié)合有散熱模組5，使均溫元件I吸收的熱能快速由散熱模組5散熱。前述散熱模組5可為散熱良好的金屬或多孔隙非金屬材料構(gòu)成片、塊、鰭片…等形狀(本實(shí)施例圖示為塊狀)，其可裝置于均溫元件I的下方或側(cè)方(本實(shí)施例圖示為下方)。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種LED裝置，其特征在于，主要包括有 均溫元件，由金屬或高導(dǎo)熱材料所構(gòu)成，為具有真空腔體于其內(nèi)的均溫板； 絕緣層，布設(shè)于所述均溫元件上，所述絕緣層上方設(shè)有電路層，所述電路層與外部電源電性連結(jié)； LED晶粒，布設(shè)于所述均溫元件上，并與所述電路層電性連結(jié)。
2.如權(quán)利要求I所述的LED裝置，其特征在于，該均溫元件、LED晶粒、絕緣層及電路層以封裝元件封裝。
3.如權(quán)利要求I所述的LED裝置，其特征在于，該均溫元件結(jié)合有散熱模組。
4.如權(quán)利要求3所述的LED裝置，其特征在于，該散熱模組裝置于所述均溫元件的下方。
5.如權(quán)利要求3所述的LED裝置，其特征在于，該散熱模組裝置于所述均溫元件的側(cè)方。
專利摘要本實(shí)用新型有關(guān)一種LED裝置，主要由均溫元件、絕緣層及預(yù)定數(shù)量的LED晶粒所構(gòu)成，該均溫元件為金屬或高導(dǎo)熱材料所構(gòu)成，為具有真空腔體于其內(nèi)的均溫板，該絕緣層依設(shè)計(jì)布設(shè)于均溫元件上，絕緣層上方設(shè)有電路層，電路層與外部電源電性連結(jié)，該預(yù)定數(shù)量的LED晶粒依設(shè)計(jì)布設(shè)于均溫元件上，并與電路層電性連結(jié)，均溫元件上的LED晶粒、絕緣層及電路層并以封裝元件封裝，由于LED晶?？芍苯油ㄟ^(guò)均溫元件進(jìn)行散熱，具有極佳的散熱效率。
文檔編號(hào)H01L33/64GK202633298SQ201220140699
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者秦文隆 申請(qǐng)人:秦文隆