CN101634442A - 被动散热模块与使用其的发光二极管照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种被动散热模块与使用其的发光二极管照明装置，该发光二极管照明装置包括一发光二极管灯条与一被动散热模块，此被动散热模块包括一底座与多个散热鳍片。发光二极管灯条设置在底座的其中一侧，而散热鳍片则设置在底座的另外一侧，散热鳍片用焊接的方式固定在底座上。本发明的有益技术效果在于，由于本发明的被动散热模块上的散热鳍片是先制成后，再焊接在被动散热模块的底座上，因此散热鳍片能尽可能地薄型化。而且，当生产者欲改变散热鳍片的形状或大小时，生产者只要制作出另外一组散热鳍片后，再将其焊接在底座上即可，无须再开设一组模块，故能有效减低生产成本。

Description

被动散热模块与使用其的发光二极管照明装置

技术领域

本发明涉及一种散热元件与照明装置，且特别是一种散热鳍片且具有该散热鳍片的LED照明装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，或简称LED)从过去只能用在电子装置的状态指示灯，进步到成为液晶显示的背光，再扩展到电子照明及公众显示，例如：车用灯、交通号志灯、广告牌信息跑马灯、大型影视墙，甚至是投影机内的照明等，其应用仍在持续延伸。

然而，发光二极管在产生光线的同时，热能也会伴随产生。而且，发光二极管的亮度愈高，热能的产生量也随之提高。若这些热能未能有效地被排除，其会逐渐累积并使发光二极管及其周遭的温度迅速上升，较高的温度会对发光二极管产生不良的影响。因此，在发光二极管照明装置中往往需要装设散热模块(heat sink)，以使发光二极管所产生的热能可有效地排除。

目前，许多散热模块上的鳍片(fin)是采用铝挤型加工的方式进行制作。请参照图1，图1所示为目前市面上相当常见的铝挤型散热模块。此散热模块1包括一底座11与多个散热鳍片12，上述的散热鳍片12是成型在底座11上。在制作散热模块1时，是先将铝或铝合金加热至可塑温度(400℃～500℃)之后，再以挤压机将铝材挤压通过挤型模具而进行成型。

由于铝材需被挤压以通过挤型模具，因此散热模块1上的散热鳍片12需要保持一定的厚度，以免鳍片12于成型的过程中产生断裂。而且，若生产者需要高度较高的散热鳍片12，则需重新制作一组挤型模具，而使生产成本增高。

然而，若要将散热鳍片12维持在一定的厚度，则不可避免地需要增加材料的成本，而且也会使散热模块1的总散热面积减少。

除了铝挤型加工的方式外，目前也有许多散热模块是由模具压铸(die-casting)所制作而成，所谓压铸是指在一定压力下将熔融金属压注到铸模中以使金属物体成型。相较于铝挤型的加工方式，压铸制程所成型的散热模块上的散热鳍片可有较多样化的形状。请参照图2，图2所示为另一种现有的散热模块，此散热模块1’包括一底座11’与多个散热鳍片12’，上述的散热鳍片12’是以辐射状的方式排列在底座11’上，此散热模块1’是经由模具压铸而成。

然而，由于散热模块1’上的散热鳍片12’是经由压铸而成，故散热鳍片12’仍须保持一定的厚度，否则在脱模时其容易产生断裂的情形。而且，当生产者欲在散热模块1’上增加数目更多或更少的散热鳍片12’时，便必须另开一组模具，而使生产成本增高。

因此，如何使散热模块上的散热鳍片能尽可能地薄型化并让生产成本降低，是值得本领域具有通常知识的人员思考的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种被动散热模块与使用此被动散热模块的发光二极管照明装置，该被动散热模块上的散热鳍片较薄，且此被动散热模块的生产成本较低。

根据上述目的与其它目的，本发明提供一种发光二极管照明装置。此发光二极管照明装置包括一发光二极管灯条与一被动散热模块，此被动散热模块包括一底座与多个散热鳍片。发光二极管灯条设置在底座的其中一侧，而散热鳍片则设置在底座的另外一侧，散热鳍片用焊接的方式固定在底座上。

于上述的发光二极管照明装置中，上述的散热鳍片以等间距的方式排列在底座上。

于上述的发光二极管照明装置中，上述的散热鳍片以辐射状的方式排列在底座上。

于上述的发光二极管照明装置中，该散热鳍片包括一主体片、至少一个连接片与至少一个连接凹槽。连接片设置于主体片的侧边且往前方凸出，且连接片上设有至少一个连接凸片。此外，连接凹槽设置于主体片上，且邻近的散热鳍片上的连接凸片插入至该连接凹槽内。

于上述的发光二极管照明装置中，发光二极管灯条以锁合的方式设置在底座的其中一侧，且发光二极管灯条与底座间涂布有导热膏。

于上述的发光二极管照明装置中，散热鳍片是由冲压方式所制成。

根据上述目的与其它目的，本发明提供一种被动散热模块，此被动散热模块包括一底座与多个散热鳍片，这些散热鳍片是设置在底座的一侧，上述的散热鳍片是用焊接的方式固定在底座上。

本发明的有益技术效果在于，由于本发明的被动散热模块上的散热鳍片是先制成后，再焊接在被动散热模块的底座上，因此散热鳍片能尽可能地薄型化。而且，当生产者欲改变散热鳍片的形状或大小时，生产者只要制作出另外一组散热鳍片后，再将其焊接在底座上即可，无须再开设一组模块，故能有效减低生产成本。

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为目前市面上相当常见的铝挤型散热模块。

图2所示为另一种现有的散热模块。

图3所示为本发明的第一实施例的发光二极管照明装置。

图4A所示为散热鳍片的立体图。

图4B所示为散热鳍片的后视图。

图4C所示为两个相邻并结合的散热鳍片的立体图。

图5所示为散热鳍片的另一种实施形式。

图6所示为本发明的第二实施例的被动散热模块。

其中，附图标记说明如下：

1、1’：被动散热模块          11、11’：底座

12、12’：散热鳍片            2：发光二极管照明装置

21：发光二极管灯条            211：发光二极管灯

212：铝基板                   213：螺丝

22、32：被动散热模块          221、321：底座

222、322：散热鳍片            2221、2221’：主体片

2222、2222’、2226：连接片    2223、2223’、2227：连接凸片

2224、2228：连接凹槽

具体实施方式

请参阅图3，图3所示为本发明的第一实施例的发光二极管照明装置。此发光二极管照明装置2包括一发光二极管灯条21与一被动散热模块22，此发光二极管灯条21包括多个发光二极管灯211与一铝基板212，发光二极管灯211设置在铝基板212上，其中铝基板212是属于“具有金属核心的印刷电路板”(Metal Core PCB)的一种，其是将原有的印刷电路板附贴在热传导效果更好的铝金属上，以此来强化散热效果。

此外，有别于主动散热模块需要电源输入以驱动风扇来进行散热，被动散热模块22是指不需要电源输入且不具有风扇的散热模块。在本实施例中，被动散热模块22包括一底座221与多个散热鳍片222，这些散热鳍片222以等间距的方式排列在底座221上，底座221与散热鳍片222的材质例如为铝或铜等具有高导热系数的材质。其中，散热鳍片222通过焊接的方式而固定在底座221上，此焊接的方式例如为表面黏着技术(Surface MountTechnology，俗称：SMT)。

而且，发光二极管灯条21例如是以螺丝213锁附的方式而固定在底座221的其中一侧上，其中发光二极管灯条21与底座221间则涂布有导热膏(图未示)，以减少发光二极管灯条21与底座221间的热阻(thermal resistance)。

接着，请参阅图4A，图4A所示为散热鳍片的立体图。此散热鳍片222包括一主体片2221、连接片2222与连接片2226，上述的连接片2222设置在主体片2221的上方侧边，而连接片2226则是设置在主体片2221的下方侧边，且连接片2222与连接片2226皆是往前方凸出。其中，连接片2222上设有两个连接凸片2223，此连接凸片2223向前凸出并往下弯折，而连接片2226上的连接凸片2227则是向前凸出并往上弯折。

再来，请参照图4B，图4B所示为散热鳍片的后视图。由图4B可知，此散热鳍片222还包括两个连接凹槽2224与两个连接凹槽2228，其分别设置在散热鳍片222的主体片2221的后侧上方及后侧下方。其中，连接凹槽2224的位置与连接凸片2223相对应，而连接凹槽2228的位置则与连接凸片2227相对应。而且，连接凹槽2224与连接凹槽2228适于供另一散热鳍片222的连接凸片2223与连接凸片2227插合。因此，请同时参照图4A、图4B与图4C，通过连接凸片2223、2227与连接凹槽2224、2228，能使散热鳍片222两两相连结。因此，于生产本实施例的被动散热模块22时，生产者能预先连接多片散热鳍片222后，再将其焊接在底座221上。而且，连接片2222的设置也可达到增加散热面积的功效。

当然，散热鳍片222之间的连接并不限于上述所介绍的方式。例如，只于主体片2221的上方设置连接片2222，而不设置连接片2226。或者，于连接片2222上只设置一连接凸片2223。请参照图5，本领域具有通常知识的人员也可将连接片2222’设置在主体片2221’的左右两侧，且连接片2222’上也只设置一连接凸片2223’。

请再次参照图3，散热鳍片222可先以冲压的方式制成，而底座221则可用铝挤型加工的方式成型，之后再用焊接的方式将散热鳍片222固定在底座221上。相较于图1的被动散热模块1的散热鳍片12，由于本实施例的散热鳍片222无须通过挤型模具，因此其厚度可较薄。例如，铝挤型加工所制成的散热鳍片12的厚度一般皆大于1mm，而本实施例的散热鳍片222的厚度则可小于1mm。而且，若因为不同情况而需要其它形状的散热鳍片，例如高度较高的散热鳍片，生产者也无须制作另一组模具，只要制作出另外一组散热鳍片后，再将其焊接在底座221上即可。而且，根据实验的结果，相较于由铝挤型加工的方式所制成的被动散热模块，本实施例的被动散热模块22在相同的散热面积下可节省约30％的所需材料。因此，本实施例的被动散热模块22的制造成本可有效地降低。

接着，请参照图6，图6所示为本发明的第二实施例的被动散热模块。此被动散热模块32包括一底座321与多片散热鳍片322，这些散热鳍片322是以辐射状的方式排列在底座321上。而且，上述的散热鳍片322可先以冲压的方式制成，而底座321则可用压铸的方式成型，之后再通过焊接的方式将散热鳍片322固定在底座321上。此外，底座321的另一侧则可与发热源相接触，此发热源例如为发光二极管灯条或其它电子元件。

相较于图2的被动散热模块1’的散热鳍片12’，由于本实施例的散热鳍片322并非经由压铸而成型，因此其厚度可较薄。而且，当生产者需制造散热鳍片322的数目较多或较少的被动散热模块32时，本领域具有通常知识的人员只需焊接较多或较少的散热鳍片322于底座321上，而无须再开设一组新的模具，故能减少被动散热模块32的制造成本。

本发明以实施例说明如上，然而其并非用以限定本发明所主张的保护范围。本发明的保护范围应视所附的权利要求书及其等同领域而定。凡本领域具有通常知识的人员，在不脱离本发明的精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在所附的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种发光二极管照明装置，包括：

一发光二极管灯条；及

一被动散热模块，包括：

一底座，上述的发光二极管灯条设置在该底座的其中一侧；以及

多个散热鳍片，设置在该底座的另外一侧，上述的散热鳍片用焊接的方式固定在该底座上。

2.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中上述的散热鳍片以等间距或辐射状的方式排列在该底座上。

3.如权利要求1或2所述的发光二极管照明装置，其中该散热鳍片包括：

一主体片；

至少一个连接片，该连接片设置于该主体片的侧边且往前方凸出，且该连接片上设有至少一个连接凸片；及

至少一个连接凹槽，设置于该主体片上，且邻近的散热鳍片上的连接凸片插入至该连接凹槽内。

4.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中该发光二极管灯条以锁合的方式设置在该底座的其中一侧，且该发光二极管灯条与该底座间涂布有导热膏。

5.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其中该散热鳍片由冲压方式所制成。

6.一种被动散热模块，包括：

一底座；及

多个散热鳍片，设置在该底座的一侧，上述的散热鳍片用焊接的方式固定在该底座上。

7.如权利要求6所述的被动散热模块，其中该散热鳍片的制造方式包括冲压。

8.如权利要求6所述的被动散热模块，其中上述的散热鳍片以等间距的方式排列在该底座上。

9.如权利要求6所述的被动散热模块，其中上述的散热鳍片以辐射状的方式排列在该底座上。

10.如权利要求6、8或9所述的被动散热模块，其中该散热鳍片包括：

一主体片；

至少一个连接片，该连接片设置于该主体片的侧边且往前方凸出，且该连接片上设有至少一个连接凸片；及

至少一个连接凹槽，设置于该主体片上，且其它的散热鳍片上的连接凸片适于插入至该连接凹槽内。

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