CN104377195A - Led发光装置 - Google Patents

Abstract

一种LED发光装置，包括电路载板、LED裸晶模块、LED驱动元件、及封装体。电路载板包含导热基板、及设置于导热基板的导电层与两个电极。导热基板具有第一表面与第二表面，导电层设置于第一表面上，而两个电极电性连接于导电层。LED裸晶模块与LED驱动元件焊接于导电层上，且LED驱动元件经由导电层电性连接于LED裸晶模块与两个电极。封装体为一体透光状构造，封装体位于第一表面上且包覆LED裸晶模块与LED驱动元件，使LED裸晶模块封装于封装体内。藉此，两个电极能用以电性连接于外部电源，进而经由导电层与LED驱动元件而使LED裸晶模块发光。

Description

LED发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，且特别涉及一种能直接电性连接于外部电源的LED发光装置。

背景技术

近几年来，发光二极管（LED）的应用已逐渐广泛，且随着技术领域的不断提升，目前已研发出高照明辉度的高功率发光二极管，其足以取代传统的照明光源。

目前的LED发光装置大都是将已封装的LED芯片与已封装的LED驱动元件分别装设于电路载板上。或者，当电路载板上装设的是LED裸晶时，电路载板上则需形成支撑层，并且支撑层形成有多个容置槽，而LED裸晶则设置于容置槽内并经由打线与位于容置槽内的电路载板部位连接，并且通过点胶于容置槽内以封装LED裸晶。

然而，目前的LED发光装置的构造仍过于复杂，其不利于降低成本，进而放缓取代传统照明光源的速度。于是，本发明人有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种LED发光装置，其封装体能一体包覆LED裸晶模块与LED驱动元件，并使LED裸晶模块封装于封装体内。

本发明实施例提供一种LED发光装置，包括：一电路载板，其包含一导热基板以及设置于该导热基板的一导电层及两个电极，该导热基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，该导电层设置于该第一表面上，该两个电极电性连接于该导电层；一LED裸晶模块，其焊接于该导电层上；一LED驱动元件，其焊接于该导电层上，且该LED驱动元件经由该导电层电性连接于该LED裸晶模块与该两个电极；以及一封装体，其为一体透光状构造，该封装体位于该第一表面上且包覆该LED裸晶模块与该LED驱动元件，并使该LED裸晶模块封装于该封装体内；其中，该两个电极能用以电性连接于一外部电源，以使该外部电源所提供的电力经由该导电层以及该LED驱动元件，进而使该LED裸晶模块发光。

优选地，该LED发光装置进一步包括有一整流元件与一功率元件，该整流元件与该功率元件焊接于该导电层上，且该封装体包覆该整流元件、该功率元件、及该导电层未焊接于该LED裸晶模块、该LED驱动元件、该整流元件、及该功率元件的部位；其中，该两个电极能用以电性连接于一市电插座，使该市电插座所提供的交流电力经由该导电层、该LED驱动元件、该整流元件、及该功率元件，进而使该LED裸晶模块发光。

优选地，所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件的至少部分为裸晶构造，且所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件为封装于所述封装体内的裸晶构造的元件，且所述封装体进一步限定为模制封装体。

优选地，所述导电层形成于所述第一表面上并且裸露于所述导热基板之外，所述封装体包覆所述导电层。

优选地，所述导电层形成于所述第一表面上，所述LED发光装置进一步包括一反光层，所述反光层覆盖于所述第一表面与部分的所述导电层，所述LED裸晶模块及所述LED驱动元件焊接于所述导电层的未被所述反光层所覆盖的部位上，且所述LED裸晶模块及所述LED驱动元件突伸出所述反光层，所述封装体包覆至少部分的所述反光层。

优选地，所述LED裸晶模块包含一第一LED裸晶与一第二LED裸晶，且所述第一LED裸晶与所述第二LED裸晶分别用以发出不同颜色的光线。

优选地，所述封装体内设有多颗荧光粉，用以使所述LED裸晶模块所发出的光线经由所述荧光粉而改变光线颜色。

优选地，所述导热基板进一步限定为陶瓷基板，所述两个电极设置于所述第二表面上，且所述封装体的周缘与所述第一表面的周缘相切齐。

本发明实施例提供另一种LED发光装置，包括：一电路载板，其包含一导热基板以及设置于该导热基板的一导电层与两个电极，该导热基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，该导电层设置于该第一表面上，该两个电极电性连接于该导电层；一LED裸晶模块，其焊接于该导电层上；一电子元件，其为裸晶的构造且焊接于该导电层上，且该电子元件经由该导电层电性连接于该LED裸晶模块与该两个电极；以及一封装体，其为透光状的一体构造，该封装体位于该第一表面上且一体包覆该LED裸晶模块与该电子元件，使该LED裸晶模块与该电子元件同时封装于该封装体内。

综上所述，本发明实施例所提供的LED发光装置，其能通过封装体将LED裸晶模块封装于其内，同时保护电子元件（如：LED驱动元件），藉以降低LED发光装置的生产成本。并且LED发光装置能电性连接于外部电源而被直接地应用。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明LED发光装置第一实施例的立体示意图。

图2为图1的侧视示意图。

图3为图1未形成有封装体的立体示意图。

图4为图1中的封装体内设有荧光粉的立体示意图。

图5为本发明LED发光装置第一实施例的应用示意图。

图6为本发明LED发光装置第一实施例变化态样的侧视示意图。

图7为本发明LED发光装置第一实施例另一变化态样的侧视示意图。

图8为本发明LED发光装置第二实施例的立体示意图。

图9为本发明LED发光装置第三实施例的立体示意图。

图10为本发明LED发光装置第三实施例另一视角的立体示意图。

图11为本发明LED发光装置第三实施例的剖视示意图。

图12为本发明LED发光装置第三实施例的应用示意图。

【符号说明】

100LED  发光装置

1  电路载板

11  导热基板（如：陶瓷基板）

111  第一表面

112  第二表面

113  贯孔

12  导电层

13  电极

2  LED裸晶模块

21  LED裸晶

211  第一LED裸晶

212  第二LED裸晶

3、3’  电子元件

31  LED驱动元件

32  整流元件

33  功率元件

4、4’  封装体（如：模制封装体）

5  反光层

200  外部电源（如：市电插座）

300  功能散热板

具体实施方式

[第一实施例]

请参阅图1至图7，其为本发明的第一实施例，需先说明的是，本实施例对应图示所提及的相关数量与形状，仅用以具体地说明本发明的实施方式，以便于了解其内容，而非用以局限本发明的权利要求范围。

请参阅图1至图3，本实施例为一种LED发光装置100，包括一电路载板1、一LED裸晶模块2、多个电子元件3、及一封装体4。其中，上述LED裸晶模块2与电子元件3设置于电路载板1上，而所述封装体4经模造成型方式（molding）设置于电路载板1上，并且一体包覆所述LED裸晶模块2与电子元件3。为便于理解本实施例的内容，以下将先就LED发光装置100的各元件作一说明，然后再适时介绍LED发光装置100各元件之间的连接关系。

所述电路载板1包含一导热基板11及设置于导热基板11上的一导电层12与两个电极13。其中，导热基板11在本实施例中是以陶瓷基板为例，但在实际应用时，并不局限于此。

更详细地说，上述导热基板11大致呈矩形板状且具有位于相反侧的一第一表面111（如图3中的导热基板11的顶面）与一第二表面112（如图3中的导热基板11的底面）。所述导电层12与两个电极13为一体的构造且均形成于导热基板11的第一表面111上，也就是说，所述导电层12与两个电极13裸露于导热基板11之外。

所述LED裸晶模块2包含有多个LED裸晶21，并且这些LED裸晶21焊接于导电层12上，以使每一LED裸晶21在结构上与电性上均连接于导电层12。其中，所述LED裸晶21焊接于导电层12的方式是采用金属对接方式，也就是说，所述LED裸晶21及导电层12之间无需通过焊线（即免打线）即可实现电性连接。举例来说，上述金属对接方式的方式可以是覆晶（flip chip）、回焊（reflow）、超音波（ultrasonic）、表面贴装技术（SMT）等固晶方式，在此不加以限制。

再者，所述LED模块2所包含的LED裸晶21在本实施例中根据发光类型可分为多个第一LED裸晶211与多个第二LED裸晶212，并且上述第一LED裸晶211与第二LED裸晶212分别用以发出不同颜色的光线。

所述电子元件3在本实施例中以包含两个LED驱动元件31、多个整流元件32（如：桥式整流器）、及多个功率元件33为例，但在实际应用时，电子元件3的种类可根据设计者需求而加以调整，并不局限于此。举例来说，在一未示出的实施例中，电子元件3也可以同时包含线性元件与非线性元件。

所述LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33均分别焊接于导电层12上，并且LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33经由导电层12电性连接于上述LED裸晶模块2与两个电极13。其中，所述两个LED驱动元件31分别电性连接于上述第一LED裸晶211与第二LED裸晶212，藉以分别通过两个LED驱动元件31来调整第一LED裸晶211与第二LED裸晶212两者之间的发光比例，进而达到混光的效果。

更详细地说，所述LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33可均为裸晶构造，但不排除LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33至少部分为已封装的构造。

再者，所述LED裸晶21在本实施例中大致分布于导热基板11第一表面111的中央区域，而LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33则分布于LED裸晶21的外围，但在实际应用时，上述排列方式也可根据设计者需求而加以调整，并不局限于图示。举例来说，在一未示出的实施例中，所述电子元件3可分布于第一表面111的大致中央区域，而LED裸晶21则分布于上述电子元件3的外围。

此外，所述LED发光装置100在实际应用时，LED裸晶21、LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33各自的数量能根据设计者需求而加以调整。换言之，LED裸晶21、LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33各自的数量也可能仅为单个。举例来说，在一未示出的实施例中，当LED驱动元件31的数量仅为单个时，LED裸晶模块2则对应地设计为仅具有用以发出单一光线颜色的LED裸晶21（如：均为第一LED裸晶211或第二LED裸晶212）。

所述封装体4为透光状的一体构造，且本实施例于图1中所示的封装体4为透明状，但不局限于此。也即，图1所示的封装体4也能以图4所示的封装体4’加以取代。其中，图4所示的封装体4’内分布有多颗荧光粉（未标示），用以使LED裸晶模块2所发出的光线经由这些荧光粉而改变光线颜色。

所述封装体4位于第一表面111上且一体包覆LED裸晶模块2、LED驱动元件31、整流元件32、功率元件33、及未焊接于上述LED裸晶模块2与电子元件3的导电层12部位，以使LED裸晶模块2封装于封装体4内，而上述两个电极13则裸露于封装体4之外。

藉此，所述封装体4不但能同时将多个LED裸晶21封装于其内，以降低LED发光装置100的生产成本，封装体4还能同时保护LED驱动元件31、整流元件32、功率元件33、及未焊接于上述LED裸晶模块2与电子元件3的导电层12部位。而形成封装体4之后的LED发光装置100即为一完整的产品，其能接地被应用或搭配其他装置使用，详细的应用情况在后面将作一说明。

此外，当上述LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33均为裸晶的构造时，所述封装体4还能同时一体封装LED裸晶21、LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33于其内，藉以大幅度地降低LED发光装置100生产时所需耗费的封装成本。需说明的是，此时的封装体4优选是以模制（molded）封装体为例，而非点胶所形成的封装体，尤其是当LED发光装置100的导热基板11为陶瓷基板时，陶瓷基板并不适合如已知的在金属板上形成支撑层，且封装体4需一体封装LED裸晶模块2与所有裸晶形式的电子元件3。而此时封装体4若以点胶方式形成则较不易达到一体封装LED裸晶模块2与所有裸晶形式的电子元件3的目的，故较不适合以点胶方式形成。

更详细地说，所述封装体4呈平板状，且其顶面大致平行于导热基板11的第一表面111，也就是说，封装体4顶面至导热基板11第一表面111的距离大于任一电子元件3的厚度，且也大于任一LED裸晶21的厚度。再者，封装体4的四个侧表面均未突伸出导热基板11的轮廓。而在本实施例中，封装体4除邻近电极13的侧表面之外，其余三个侧表面与导热基板11的侧缘相互切齐且呈共平面状，但封装体4与导热基板11的相对关系不以此为限。

请参阅图5，根据上述的LED发光装置100，其两个电极13能通过导线（未标示）电性连接于一外部电源200（如：市电插座），使外部电源200（如：市电插座）所提供的电力（如：交流电力）经由导电层12、LED驱动元件31、整流元件32、及功率元件33，进而使LED裸晶模块2发光。然而，图5是用以说明本实施例LED发光装置100为完整的产品，并且图5所呈现的态样为LED发光装置100众多实施态样的其中之一，在实际应用时，并不局限于此。

此外，当LED发光装置100使用已封装的电子元件3’时，这些已封装的电子元件3'也可无需完全包覆于封装体4（如图6和图7所示）。更详细地说，如图6，平板状的封装体4以模制方式形成且厚度能进一步地降低，而其厚度只要足以完全包覆并封装LED裸晶模块2及裸晶形式的电子元件3即可，而已封装的电子元件3’顶部则可裸露于封装体4之外。或者，如图7，封装体4以点胶的方式形成，使封装体4的顶面能设计成弧面状，且已封装的电子组件3’位于封装体4的周缘厚度较薄处而裸露于外，LED裸晶模块2及裸晶形式的电子元件3则需位于封装体4的大致中央处而被完全地包覆并封装。

[第二实施例]

请参阅图8，其为本发明的第二实施例，本实施例与第一实施例类似，相同处则不再复述，而两者的差异主要在于：本实施例LED发光装置100进一步包括有一反光层5。

具体来说，导电层12形成于导热基板11的第一表面111上，而反光层5则覆盖于第一表面111与部分导电层12。进一步地说，反光层5未覆盖所述两个电极13以及用以焊接于LED裸晶模块2及这些电子元件3的导电层12部位。而所述LED裸晶模块2及这些电子元件3则焊接于上述未被反光层5所覆盖的导电层12部位上，并且LED裸晶模块2及这些电子元件3突伸出反光层5。再者，所述封装体4包覆反光层5、LED裸晶模块2及这些电子元件3。

[第三实施例]

请参阅图9至图12，其为本发明的第三实施例，本实施例与上述第一与第二实施例类似，相同处则不再复述，而本实施例与上述实施例的差异主要在于，本实施例LED发光装置100的两个电极13设置于导热基板11的第二表面112上。

具体来说，请参阅图9至图11，本实施例的导热基板11能进一步地缩小尺寸，且两个电极13形成于导热基板11的第二表面112上，所述两个电极13同样电性连接于导电层12。其中，所述导电层12与两个电极13之间的电性连接方式是通过导热基板11对应于两个电极13之间形成有贯穿第一表面111与第二表面112的两个贯孔113，并于上述两个贯孔113内充填导电材料（未标示），以使所述两个电极13能分别通过该两个贯孔113而与导电层12实现电性连接。

更详细地说，本实施例的封装体4周缘大致与第一表面111的周缘相互切齐，也即，封装体4的四个侧表面与导热基板11的侧缘相互切齐且呈共平面状。藉此，本实施例的LED发光装置100不但尺寸更小，更是提升美观性。并且通过两个电极13形成于导热基板11的第二表面112，可使得LED发光装置100在安装于相搭配的装置时，所述两个电极13能直接与LED发光装置100所设置的位置相互电性连接，进而具有更多元的应用方式。所述LED发光装置100与其相搭配装置之间的安装方式，其可以是直接焊接固定或者其他如螺锁、卡扣、黏接等方式，在此不加以限制。

举例来说，请参阅图12所示，本实施例的LED发光装置100可固定且电性连接于一功能散热板300上，其中，上述功能散热板300具有调光或其他可应用LED发光装置100的LED裸晶模块2的功能，以便使LED发光装置100能依据不同的需求而被弹性地应用。需说明的是，本实施例的LED发光装置100也可以如同第一实施例般通过导线而电性连接于外部电源（图略），或者如第二实施例般形成有反光层5（图略）。

附带说明一点，本实施例LED发光装置100的导热基板11优选为采用陶瓷基板而非金属板，其原因在于：使用金属板并不利于将电极形成在金属板的表面。但在实际应用时，导热基板11的材质并不局限于此。

[本发明实施例的可能效果]

综上所述，本发明实施例所提出的LED发光装置能通过封装体将LED裸晶模块封装于其内的同时，保护LED驱动元件、整流元件、功率元件、及未焊接于上述LED裸晶模块与电子元件的导电层部位，藉以降低LED发光装置的生产成本。并且LED发光装置能电性连接于外部电源而被直接的应用。

再者，当上述LED驱动元件、整流元件、及功率元件均为裸晶的构造时，所述封装体还能以模制封装体的形式，同时将所述LED裸晶、LED驱动元件、整流元件、及功率元件封装于其内，藉以大幅度地降低LED发光装置的封装成本。

另外，本发明实施例通过两个电极形成于导热基板的第二表面上，以缩小LED发光装置的尺寸，并且可使得LED发光装置具有更多元的应用方式。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，其并非用以局限本发明地专利范围，凡根据本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置包括：

一电路载板，所述电路载板包含一导热基板以及设置于所述导热基板上的一导电层与两个电极，所述导热基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，所述导电层设置于所述第一表面上，所述两个电极与所述导电层电性连接；

一LED裸晶模块，所述LED裸晶模块焊接于所述导电层上；

一LED驱动元件，所述LED驱动元件焊接于所述导电层上，且所述LED驱动元件经由所述导电层与所述LED裸晶模块和所述两个电极电性连接；以及

一封装体，所述封装体为透光状的一体构造，所述封装体位于所述第一表面上且一体包覆所述LED裸晶模块及所述LED驱动元件，并使所述LED裸晶模块封装于所述封装体内；

其中，所述两个电极用以与一外部电源电性连接，使所述外部电源所提供的电力经由所述导电层与所述LED驱动元件而使所述LED裸晶模块发光。

2.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置进一步包括一整流元件，所述整流元件焊接于所述导电层上，且所述封装体包覆所述整流元件。

3.根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置进一步包括一功率元件，所述功率元件焊接于所述导电层上，且所述封装体包覆所述功率元件及所述导电层的未焊接于所述LED裸晶模块、所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件的部位；其中，所述两个电极用以与一市电插座电性连接，使所述市电插座所提供的交流电力经由所述导电层、所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件而使所述LED裸晶模块发光。

4.根据权利要求3所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件的至少部分为裸晶构造，且所述LED驱动元件、所述整流元件、及所述功率元件为封装于所述封装体内的裸晶构造的元件，且所述封装体进一步限定为模制封装体。

5.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述导电层形成于所述第一表面上并且裸露于所述导热基板之外，所述封装体包覆所述导电层。

6.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述导电层形成于所述第一表面上，所述LED发光装置进一步包括一反光层，所述反光层覆盖于所述第一表面与部分的所述导电层，所述LED裸晶模块及所述LED驱动元件焊接于所述导电层的未被所述反光层所覆盖的部位上，且所述LED裸晶模块及所述LED驱动元件突伸出所述反光层，所述封装体包覆至少部分的所述反光层。

7.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED裸晶模块包含一第一LED裸晶与一第二LED裸晶，且所述第一LED裸晶与所述第二LED裸晶分别用以发出不同颜色的光线。

8.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述封装体内设有多颗荧光粉，用以使所述LED裸晶模块所发出的光线经由所述荧光粉而改变光线颜色。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的LED发光装置，其特征在于，所述导热基板进一步限定为陶瓷基板，所述两个电极设置于所述第二表面上，且所述封装体的周缘与所述第一表面的周缘相切齐。

10.一种LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置包括：

一电路载板，所述电路载板包含一导热基板以及设置于所述导热基板上的一导电层与两个电极，所述导热基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，所述导电层设置于所述第一表面上，所述两个电极与所述导电层电性连接；

一LED裸晶模块，所述LED裸晶模块焊接于所述导电层上；

一电子元件，所述电子元件为裸晶的构造且焊接于所述导电层上，且所述电子元件经由所述导电层电性连接于所述LED裸晶模块与所述两个电极；以及

一封装体，所述封装体为透光状的一体构造，所述封装体位于所述第一表面上且一体包覆所述LED裸晶模块与所述电子元件，使所述LED裸晶模块与所述电子元件同时封装于所述封装体内。