CN103972379A - 具有发光二极管的发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有发光二极管的发光装置，包括一发光二极管模块、一电路板基座、一灯杯、及一散热组件，发光二极管模块具有一发光二极管，电路板基座的一侧设置有发光二极管模块，灯杯的一侧邻设于电路板基座的另一侧，散热组件邻设于灯杯的另一侧，其中，发光二极管模块及电路板基座之间设置有一第一锡层，电路板基座及灯杯之间设置有一第二锡层或一第一石墨层，以及灯杯及散热组件之间设置有一第二石墨层。采用了该种结构的具有发光二极管的发光装置，发光装置的废热将有效地被传导排出，使得发光装置的使用寿命得以延长。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置的设计，特别是涉及一种具有散热组件的发光二极管的发光装置。
背景技术
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种可发光的半导体电子组件，其利用电能转成光能的方式发光。利用发光二极管来发光的发光装置具有发光效率高、寿命长、不易破损、及反应速度快等优点，所以逐渐取代传统的钨丝灯、荧光灯、及省电灯泡。
发光二极管的电路在发光作动时会产生许多废热，然而发光二极管在高温情况下，发光效率会受高温影响而急剧下降，因此会耗费许多电力。而产生的废热聚集，会让温度进一步上升，形成恶性循环，而进一步会缩短发光二极管的使用寿命。因此，有效将废热散出是很重要的，所以习知使用发光二极管来发光的发光装置都会设置有一散热组件以将废热排出。
发光装置中每个组件层之间的导热层通常涂布一层导热膏以辅助导热而提升散组件的散热效率。然而，导热膏的性质会随使用时间而逐渐干透、硬化而变质，因此其导热效果也随之变差而使得废热排出的效果变差，并进一步造成发光装置的发光二极管的发光效率降低，例如光衰（Luminous Decay），甚至可能造成发光装置损坏。
发明内容
本发明的目的即是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效延长发光装置的使用寿命、有效传导废热、结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的具有发光二极管的发光装置。
为了实现上述的目的，本发明的具有发光二极管的发光装置具有如下构成：
该具有发光二极管的发光装置，包括一发光二极管模块、一电路板基座、一灯杯以及一散热组件。发光二极管模块具有一发光二极管。该发光二极管模块设置于电路板基座的一侧。灯杯的一侧邻设于电路板基座的另一侧。散热组件邻设于灯杯的另一侧，其中，发光二极管模块及电路板基座之间设置有一第一锡层，电路板基座及灯杯之间设置有一第二锡层或一第一石墨层，以及灯杯及散热组件之间设置有一第二石墨层。
在本发明的一实施例中，第一锡层及第二锡层以印刷涂布方式涂布。
在本发明的一实施例中，第一锡层及第二锡层以回流焊的方式设置。
在本发明的一实施例中，电路板基座为一金属核心印刷电路板。
在本发明的一实施例中，散热组件为一金属散热片。
在本发明的一实施例中，散热组件的表面具有散热鳍片。
在本发明的一实施例中，金属散热片贴合于第二石墨层。
在本发明的一实施例中，电路板基座、灯杯与散热组件以一第一螺固构件而螺固。
在本发明的一实施例中，灯杯与散热组件以一第二螺固构件而螺固。
采用了本发明的具有发光二极管的发光装置，通过锡层使发光二极管与电路板基座的结合更为紧固，且锡层及石墨具有低热阻、高导热的特征，并且不会随时间而变质，而能维持良好的散热效率，以有效传导废热，使发光装置的使用寿命得以延长。
本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及附图作进一步的说明。。
附图说明
图1显示依据本发明的第一实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。
图2显示依据本发明的第二实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。
图3显示依据本发明的第三实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。
主要组件符号说明如下：
100、100a、100b 具有发光二极管的发光装置
1 发光二极管模块
11 发光二极管
12 接脚
2 电路板基座
21 接点
3 灯杯
4 散热组件
41 散热鳍片
5a 第一锡层
5b 第二锡层
6a 第一石墨层
6b 第二石墨层
7a 第一螺固构件
7b 第二螺固构件
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1，其显示依据本发明的第一实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。本发明的第一实施例的具有发光二极管的发光装置100包括一发光二极管模块1、一电路板基座2、一灯杯3、一散热组件4、第一锡层5a、第一石墨层6a、及一第二石墨层6b。
发光二极管模块1具有一发光二极管11及二个接脚12。二个接脚12分别电性连接电路板基座2的正、负极接点21以使发光二极管11通电发光。电路板基座2在本实施例中是一种金属核心印刷电路板（Metal Core Printed Circuit Board，MCPCB），金属核心的印刷电路板的结构由线路层（Circuit Layer）、绝缘层（Dielectric Layer）、及基层（Base Layer）所组成。其中绝缘层为一层低热阻且高导热的绝缘材料，而基层为金属基板，通常是铝或铜。因此金属核心的印刷电路板除了导热效果非常好之外，其本身亦能散热。当然，本发明不限于此，电路板基座2也可以是传统的印刷电路板。发光二极管11通过第一锡层5a与电路板基座2的一侧贴合。在本实施例中，第一锡层5a是以印刷涂布方式涂布在发光二极管11与电路板基座2的接触面之间。较佳地，是以发光二极管11与电路板基座2的整个接触面都印刷涂布上锡膏，再通过回流焊（Reflow Soldering）的方式将发光二极管11与电路板基座2焊合在一起，因为是采用整个接触面都焊合的方式，所以发光二极管11与电路板基座2的结合更紧固。且第一锡层5a的导热效果相当良好也不会随时间而变质及硬化。
电路板基座2的另一侧邻设于灯杯3的一侧。灯杯3是用来固定且保护发光二极管模块1及电路板基座2。较佳地，灯杯3采用导热良好及散热良好的材质，例如铝金属或陶瓷等，以辅助散热。在较佳实施例中，发光二极管11的上方还会覆盖一层灯罩以增加保护效果。第一石墨层6a设置于电路板基座2与灯杯3之间，第一石墨层6a是石墨所制成，石墨是一种低热阻、高导热、以及导电较金属差的材料，因此第一石墨层6a可以有效将电路板基座2的热传导至灯杯3，并同时保护电路板基座2不被灯杯3传来的电荷所影响。再者，石墨不会随着时间而变质及硬化。
灯杯3的另一侧邻接散热组件4，在本实施例中，散热组件4是一金属散热片。第二石墨层6b贴合设置在灯杯3与散热组件4之间，第二石墨层6b是石墨所制成，因此也可有效地将灯杯3的热传导至散热组件4。
再者，电路板基座2、灯杯3及散热组件4通过一第一螺固构件7a锁紧螺固，藉此使电路板基座2、第一石墨层6a、灯杯3、第二石墨层6b、及散热组件4能紧密贴合而提升导热效果。在本实施例中，第一螺固构件7a包括一螺丝及螺帽。
通过上述的技术手段，废热将有效地被传导及排出，使得发光装置的使用寿命得以延长，而且因为导热及散热效果的提升，所以散热组件可以使用较小的散热组件，例如金属散热片，所以能节省材料或简化结构。
请参阅图2所示，其显示本发明的第二实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。本发明的第二实施例的具有发光二极管的发光装置100a与第一实施例的具有发光二极管的发光装置100的差异在于电路板基座2与灯杯3之间为设置有一第二锡层5b而不是第一石墨层。第二锡层5b的设置方式与第一锡层5a相同，不再赘述。借助第二锡层5b的焊合，使得电路板基座2与灯杯3能结合紧密，除了导热效果较好外，也不需要借助第一螺固构件7a来螺固，所以仅需通过一第二螺固构件7b来将灯杯3及散热组件4锁固即可，而且焊合的效果甚至比螺固更好。
请参阅图3所示，其显示本发明的第三实施例的具有发光二极管的发光装置的剖面图。本发明的第三实施例的具有发光二极管的发光装置100b与第一实施例的具有发光二极管的发光装置100的差异在于本实施例的散热组件4的表面具有散热鳍片41，通过散热鳍片41增加与空气接触的面积而提升散热的速率，有效降低发光装置的温度。
综上所述，本发明的具有发光二极管的发光装置提供较长的使用寿命及较佳的散热效果，更能适用于各种情况。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种具有发光二极管的发光装置，包含：
一发光二极管模块，具有一发光二极管；
一电路板基座，该发光二极管模块设置于该电路板基座的一侧；
一灯杯，其一侧邻设于该电路板基座的另一侧；以及
一散热组件，邻设于该灯杯的另一侧，
其特征在于，
该发光二极管模块及该电路板基座之间设置有一第一锡层，
该电路板基座及该灯杯之间设置有一第二锡层或一第一石墨层，以及
该灯杯及该散热组件之间设置有一第二石墨层。
2.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该第一锡层及该第二锡层以印刷涂布方式涂布。
3.根据权利要求2所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该第一锡层及该第二锡层以回流焊的方式设置。
4.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该电路板基座为一金属核心印刷电路板。
5.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该散热组件为一金属散热片。
6.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该散热组件的表面具有散热鳍片。
7.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该金属散热片贴合于该第二石墨层。
8.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该电路板基座、该灯杯、与该散热组件以一第一螺固构件而螺固。
9.根据权利要求1所述的具有发光二极管的发光装置，其特征在于，该灯杯与该散热组件以一第二螺固构件而螺固。
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