CN1649182A - 发光二极管光源组件 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种发光二极管光源组件，包括：一基座，具有一底部以及一侧壁；一电路板，具有一线路层，邻近设置于该侧壁之侧；一第一导热件，是与该底部接合；以及至少一发光二极管芯片，设置于该第一导热件上且与该线路层电性连接。本发明的发光二极管光源组件，是将用来提供电源输入的电路板独立于发光二极管封装结构的散热机构外，并让发光二极管封装结构中用来承载发光二极管芯片的导热件直接与另一导热件接触，这样，采用一般电路板就可执行电源输入动作，而发光二极管封装结构的散热机构也可简化而提高效率。
Description
技术领域
本发明有关一种光源组件，特别是有关一种发光二极管光源组件。
背景技术
发光二极管(LED)是一常见的发光元件，除可在电子产品上作为指示灯号外，高功率发光二极管也可作为照明之用，例如在显示装置中就经常采用高效率发光二极管作为其背光源。但对于发光二极管而言，其发光效率以及使用寿命经常是决定在整个光源组件的散热设计上，因为当发光二极管处于一高温的工作环境下时，其光输出效率便会降低，此时即使增大输入的电流，但也仅会将其转换为热能而让发光二极管的温度更加上升，甚至造成永久性的伤害。
而采用发光二极管作为发光元件的光源组件，主要是由一发光二极管封装结构以及一提供电源输入的电路板所组成，而为了提供一良好的散热效果，金属电路板(metal-base PCB)等导热性佳的电路板便经常被选择用来承载发光二极管封装结构，例如参照图1A与图1B，其是一发光二极管封装结构安装于一金属电路板16上的剖面示意图以及发光二极管封装结构未进行封胶程序前安装于金属电路板16上的俯视示意图，其中，发光二极管封装结构主要是由基座11、发光二极管芯片12、承载发光二极管芯片12的第一导热件13、与发光二极管芯片12打线接合并与金属电路板16电性连接的引脚14、以及包覆发光二极管芯片12的封装胶体15所组成；而金属电路板16则由线路层16A、绝缘层16B以及金属基板16C所组成。
继续参照图1A，为了能迅速将发光二极管封装结构中的热能排出，因此用来承载发光二极管芯片12的第一导热件13便成为一最佳的热传导途径，其是嵌入基座11的底部11A，并且延伸至基座11外而直接与金属电路板16接触，这样，便可将热能依序传导至线路层16A、绝缘层16B以及金属基板16C后排出。
由于考量散热的问题，因此习知光源组件不得不采用导热性较佳的金属电路板16来承载发光二极管封装结构，但此类电路板成本昂贵，并且也无法确保在多层传导的过程中能够有效率地将热能传导出去，例如与第一导热件13直接接触的线路层16A就经常处于一高温的状态，但却无法将热能迅速传导至下方的绝缘层16B而让发光二极管封装结构的温度更加上升。而由图1A与图1B可以观察得知，在习知光源组件中，发光二极管芯片12必须与一大于本身体积甚多的第一导热件13以及金属电路板16配合才足以将其所产生的热能传导出去，因此，整个发光二极管封装结构的体积不但很难缩小而无法符合现今电子产品朝向小型化发展的趋势，另一方面，其必须与昂贵的金属电路板16配合将会增加整个光源组件的生产成本。
发明内容
有鉴于现今电子产品朝向小型化发展的同时，习知采用发光二极管作为发光元件的光源组件却因为散热问题的考量而无法缩小尺寸，并且还必须使用成本昂贵的金属电路板来承载发光二极管封装结构；于此提供一种采用发光二极管作为发光元件的光源组件设计，其目的是提供一有效的散热机构而无须采用昂贵及较重的电路板来承载发光二极管封装结构，并且也可缩小整个光源组件的体积而符合小型化的发展趋势。
本发明的一种发光二极管光源组件，包括：一基座，具有一底部以及一侧壁；一电路板，具有一线路层，邻近设置于该侧壁之侧；一第一导热件，是与该底部接合；以及至少一发光二极管芯片，设置于该第一导热件上且与该线路层电性连接。
本发明的采用发光二极管作为发光元件的光源组件，是将用来提供电源输入的电路板独立于发光二极管封装结构的散热机构外，并让发光二极管封装结构中的第一导热件直接与一第二导热件接触，这样，光源组件只须采用一般电路板就可执行电源输入动作，而发光二极管封装结构的散热机构也可简化而增加效率，因而能缩小整个光源组件的尺寸。
附图说明
图1A是习知发光二极管封装结构安装于金属电路板上的剖面示意图；
图1B是习知发光二极管封装结构在未进行封胶程序前安装于金属电路板上的俯视示意图；
图2A是本发明的一较佳具体实施例所提供的发光二极管光源组件中发光二极管封装结构安装于电路板上的剖面示意图；
图2B是本发明的一较佳具体实施例所提供的发光二极管光源组件中发光二极管封装结构在未进行封胶程序前安装于电路板上的俯视示意图；
图2C是本发明所提供的发光二极管光源组件可同时装设复数个发光二极管芯片于同一封装结构中的俯视示意图；以及
图2D是本发明所提供的发光二极管光源组件将导电与导热机构分离的俯视示意图。
具体实施方式
接下来是本发明的详细说明，下述说明中对于发光二极管光源组件本身的描述并不包括详细的构造组成以及元件运作原理，本发明所沿用的现有技术，在此仅作重点式的引用，以助本发明的阐述。而且下述内文中有关发光二极管封装结构的图示亦并未依据实际比例绘制，其作用仅在表达出本发明的特征。其次，当本发明的实施例附图中的各元件或结构在描述说明时，不应以此作为有限定的认知，即如下的说明未特别强调数目上的限制时，本发明的精神与应用范围可推及多数个元件或结构并存的结构上。
依据本发明的一较佳具体实施例的一种发光二极管光源组件2，其主要是由一发光二极管封装结构以及一提供电源输入的电路板26所组成，而此发光二极管光源组件2所采用的发光二极管封装结构安装于电路板26上的剖面示意图以及发光二极管封装结构进行未封胶程序前安装于电路板26上的俯视示意图可参照图2A与图2B；其中，发光二极管封装结构主要是由基座21、发光二极管芯片22、承载发光二极管芯片22的第一导热件23、分别与发光二极管芯片22和电路板26电性连接的引脚24、以及包覆发光二极管芯片22的封装胶体25所组成；而在电路板26上与发光二极管封装结构连接的该侧则设有线路层26A以提供发光二极管封装结构所需的电源。
继续参照图2A，发光二极管封装结构的主体是一略呈杯状外型的基座21，由一底板21A以及连接于底板21A周围并具有倾斜反射表面的侧壁21B而定义出一容置空间，而此发光二极管封装结构的导热机构，是借由嵌入于底板21A内的第一导热件23延伸至基座21外而能与一第二导热件27接触，其中，第一导热件23以及第二导热件27都可由导热性较佳的材质所制成，例如金属。另一方面，发光二极管封装结构的电源输入则借由嵌入侧壁21B中的引脚24作为媒介，将发光二极管芯片22上的电极，可为阳极电极(图中未示)与暴露在容置空间的内引脚24B以打线接合(wire bonding)的方式电性连接，而延伸至基座21外的外引脚24A则与电路板26上的线路层26A作一电性连接，而第一导热件23可作为另一电极，例如是阴极。
在本发明所提供的发光二极管光源组件2中，电路板26仅用来提供发光二极管封装结构的电源输入，因此可采用一般玻璃纤维印刷电路板或者是软性电路板(FPC)，而发光二极管封装结构中的热能则借由第一导热件23直接传导给第二导热件27后排出，因此发光二极管封装结构的散热机构将比习知采用金属电路板来的简单、有效率而且便宜，同时还能缩小整个发光二极管封装结构的尺寸。而为了让本发明所提供的发光二极管光源组件2在尺寸应用上可有弹性，因此在本实施例中，外引脚24A可如图2A中所示，在弯折90度后嵌入在侧壁21B中而仅暴露出部分表面，这样，就可借由表面黏着技术(Surface Mount Technology；SMT)装贴于电路板26的线路层26A上，而改变电路板26的排列方式使其与发光二极管光源组件2的光输出方向平行的设计将可让整个发光二极管光源组件2的宽度更加缩小。
在依据本发明的其他具体实施例中，在同一发光二极管封装结构中也可置入复数个发光二极管芯片，例如参照图2C的俯视示意图，复数个发光二极管芯片22是在同一封装结构中装贴于第一导热件23上而共用此接地端点，但其电流输入则借由不同的内引脚24B导入而能单独驱动以及控制；而此种长条状的发光二极管光源组件，特别适合应用在小型显示面板中作为侧边入光式的背光源。
参照图2B，在本实施例中，发光二极管芯片22的阳极电极(图中未示)是打线接合于内引脚24B上而自电路板26导入电流，而发光二极管芯片22的阴极电极(图中未示)则直接装贴在第一导热件23上而将其作为接地端点；但在依据本发明的其他具体实施例中，发光二极管封装结构内的导热与导电机构也可独立分开，也就是电路板26负责电流的输出入，并且与负责导热的第一导热件23电性绝缘，因此发光二极管芯片与两嵌入于侧壁中的引脚对应，例如参照图2D，发光二极管芯片的阳极电极(图中未示)与阴极电极(图中未示)就分别对应至第一引脚241与第二引脚242，并以打线接合的方式连接至第一内引脚241B与第二内引脚242B，之后就可借由第一外引脚241A与第二外引脚242A电性连接至电路板26上。
以上所述的实施例仅是说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟悉本技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以实施例来限定本发明的专利范围，即根据本发明所揭示的精神所作的等效的改变或替换，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (9)
1.一种发光二极管光源组件，包括：
一基座，具有一底部以及一侧壁；
一电路板，具有一线路层，邻近设置于该侧壁之侧；
一第一导热件，是与该底部接合；以及
至少一发光二极管芯片，设置于该第一导热件上且与该线路层电性连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于该第一导热件不与该电路板连接。
3.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于还包括一引脚嵌入该侧壁，并与该发光二极管芯片以及该线路层电性连接。
4.如权利要求3所述的发光二极管光源组件，其特征在于该发光二极管芯片的阳极与该引脚电性连接，该发光二极管芯片的阴极与该第一导热件电性连接。
5.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于还包括一第一引脚以及一第二引脚嵌入该侧壁并与该线路层电性连接，其中该第一引脚与该发光二极管芯片的阳极电性连接，该第二引脚与该发光二极管芯片的阴极电性连接。
6.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于还包括一封装胶体设置于该基座上且包覆该发光二极管芯片。
7.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于还包括一第二导热件与该第一导热件连接。
8.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于该发光二极管芯片与该第一导热件电性绝缘。
9.如权利要求1所述的发光二极管光源组件，其特征在于该第一导热件的材质是金属。
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