CN201047576Y - Led模组散热装置 - Google Patents

Abstract

一种LED模组散热装置，其是于LED模组的电路基板，设置众多个贯穿电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，借由散热孔以增加接触空气的散热面积，并利用散热构件的散热性，将LED产生的热能直接散热，使LED达到避免因温度过高而发生减损发光功率或损坏的事情。

Description

LED模组散热装置

【技术领域】

本实用新型是关于一种散热装置，特别是关于能增加LED模组基板散热面积的LED模组散热装置。

【背景技术】

一般应用于LED(发光二极管)的产业中，长期以来对于将LED所产生的热能如何加以散热并未予以重视，实际上LED作用时所产生的热能是一直存在的，以往的部品所搭载的LED数量较少，或是搭载的LED属小功率的LED，其所产生的热能影响尚在可勉强接受的范围内，故能够不予以特别重视。而近年来LED的应用逐渐广泛，使用的情形已演化成将LED以阵列的形态呈现，于一部品中使用LED的数目大幅的增加，又，为提高发光效能，目前亦有业者开发出具有大出光效率的高功率LED。而阵列形态的LED及高功率LED，于应用时皆较易产生高温，且其高温常对LED本身及整个LED模组会造成一定程度的不良影响，故如何有效将其温度予以降低，将是产业间面临克服的重要课题所在。

公知的LED模组A，如图1所示，是由LED1及电路基板2所组成，该LED1具有导通电源用的电极端11，该电路基板2大多是以玻璃纤维或热塑性树脂为基材所制成，而电路基板2的表面具设有预先设计规划的电源导电回路21，该导电回路21一般是以导电性较佳的材质所构成，例如铜，而成形时则以蒸镀、蚀刻或印刷而成。

公知的LED模组A于组合时，如图2所示，是将LED1的电极端11以焊锡焊接于电路基板2的导电回路21上，使用时，提供电源即可驱动LED1发光提供光源而为利用，而当LED模组A中的LED1经导通电源而开使发光时，同时也会产生热能，凝聚单一LED1的热能后的LED模组A其热能则显得更巨大，以往的LED模组A并不考虑散热问题，充其量仅是利用导电回路21裸露于电路基板2的表面作有限的散热而已，而可预见的一旦LED模组A中的温度达到一定程度后，将会损及LED的出光效能及使用寿命。

诚如前述，产业间已注意到此一问题，进而有业者研发出中国台湾专利，公告号为「560704」的「具散热功能的发光二极体」，请参阅图3，该LED(即发光二极管)3具有一由导电金属一体成形的架体31，该架体31至少形成有一对分开的架脚311，该架脚311上方为面积较大的架面312，该架面312开设有一架孔313，该架孔313供一撑件32上方的撑管321穿过，该撑件32上段设有若干鳍片322，而下段则为一结合部323。

LED3于组装时是将晶片容置于管壁底部的撑底，并将一金属接线分别连接于晶片及另一架脚311，而架体31与撑件32上段连同晶片与接线以封胶封合；其运用时，是将撑件32下段的结合部323通过一印刷电路板4所开具的板孔41后，其是与一散热件5的接合孔51结合为一体，该散热件5的周缘开具有沟槽52，当LED3发光时，晶片33所产生的高热，可借由撑件32将热能传导至散热件5散热，其中，撑件32上段所设的鳍片322及散热件5所开具的沟槽52皆是为增加散热面积而设立，而此一具散热功能的LED3，不仅成本高，且制作程序复杂，该散热件5需以外加方式为之，其散热效果仅局限于单一的元件而已。

借由上述可知，LED模组基板所用的公知LED模组A，于电路基板2上仅设有导电回路21能作极少量的散热工作，有容易因LED1的局部热度过度升高，而造成LED1有因过热而减损发光功率甚至损坏之虞，而另一公知的LED3虽本身具有一撑件32可供散热，但仍需外加一散热件5用以导热，不但成本高，且制作程序复杂，而其散热效果仅局限于单一的元件，故实有加以改进的必要性。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种LED模组散热装置，其是于LED模组的电路基板，设置有数量众多贯穿于电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，借由散热孔以增加接触空气的散热面积，并利用散热构件的散热性，将LED产生的热能直接散热，使LED达到避免因温度过高而发生减损发光功率或损坏的情事。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种LED模组散热装置，其特征在于：于LED模组的电路基板上避开导电回路途径之外设以数量众多的贯穿电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，借由散热孔及散热构件以增加LED的散热面积，达到良好的散热效果，增加LED的使用寿命。

所述的LED模组散热装置，其中该散热构件可为高散热系数的金属材料制成。

所述的LED模组散热装置，其中该高散热系数的金属材料可为铜。

本实用新型还提供一种LED模组散热装置，其主要是于LED模组的电路基板上层避开导电回路上设有上层散热构件及电路基板下层表面设有下层散热构件，借由上、下散热构件呈较大的表面积而可具快速散热性，使LED能迅速散热，避免LED因无法散热发生减损发光功率或损坏的情形。

本实用新型还提供一种LED模组散热装置，其主要是于LED模组的电路基板上避开导电回路途径之外设以数量众多的贯穿电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，而于电路基板上层避开导电回路设有上层散热构件及电路基板下层表面亦设有下层散热构件，使散热孔内壁周面的散热构件与电路基板的上、下层表面的散热构件其相连结，以增加其散热面积。

【附图说明】

图1是公知LED模组的立体图。

图2是公知LED模组的剖视图。

图3是另一公知LED模组的侧视图。

图4是本实用新型LED模组的立体图。

图5是本实用新型LED模组的剖视图。

【具体实施方式】

为使能更易于了解本实用新型的结构及所能达到的功效，兹配合图示说明如下：

首先请参阅图4，本实用新型的LED模组B主要包含有电路基板6及LED7，该电路基板6是将欲运用的电子线路印刷在一基板61上，此基板61预先覆盖着一层很薄的铜箔，通常是先将印刷油墨依线路图构图在铜箔上，然后经由蚀刻把不必要的铜洗去，蚀刻后留下在基板61上的铜箔及为导电回路62，该导电回路62是用来代替导线，该导线即是所需要的电路，用以连接发光二极管7，其中，于基板61的上层避开导电回路62处表面设有较大面积的上层散热构件63a，而下层表面亦设有较大面积的下层散热构件63b，该上、下层散热构件63a、63b可为高散热系数的金属，本实用新型以铜为例，且上、下层散热构件63a、63b能表现于基板61的上、下层的最大表面积。

次请参阅图5，避开导电回路62途径之外，基板61的其余面积皆予以设置为数个众多呈贯穿形态的散热孔64，又该散热孔64的周壁亦设有散热构件65，以供上、下层散热构件63a、b借由散热孔64周壁的散热构件65使其为上、下相连的状态。

本实用新型于实施时，由于LED模组B的电路基板6上的导电回路62、上、下层散热构件63a、63b、散热孔64及散热孔64周壁的散热构件65皆是事先利用蒸镀、蚀刻或印刷等方式加工于基板61上，故，本实用新型的LED模组B，仅需将LED7设于基板61的预定位置上，并将LED7的电极端71以焊接的方式焊接在导电回路62上，只要电流通过，即可使LED7发光，而无论LED7是一般功率或属高功率，或是以阵列形态呈现的LED模组，其因电流的通过所产生出的高热，可借由基板61的上层散热构件63a予以作大面积的散热，同时，经众多散热孔64的设置，令各散热孔64的内周壁因亦设有散热构件65，而可将其热能快速导引至基板61的下层散热构件63b，特别值得一提的是，设有散热构件65的散热孔64，将随着孔径大小、间距及高度(基板61的板厚)等变化而令其表面积(即散热面积)扩大。

又，目前电路基板6的贯孔技术中，已是相当成熟了，其贯穿的孔径甚至可小至0.25mm，二孔洞的最小间距可小至0.1mm，换言之，本实用新型于应用时，若设置愈多、愈密的散热孔64，即相对增加愈多的散热面积，而更有利于散热工作的完成。而由以下的换算公式中，可得知本实用新型的散热面积将有0.74倍到3.85倍的扩大效能。

目前可制造的最小孔径为0.25mm(d)

目前可制造的最小PAD为每边0.1mm

目前可制造的孔对孔最小间距0.1mm

T：基板板厚(目前最小板厚为0.4mm，选用上以0.4mm～1.6mm为大宗)

L＝(d+0.2+0.1)

A＝L×L＝0.3025mm²

A 1＝πd²/4

A 2＝πd×T

∑A＝A-A 1+A 2

Z＝∑A/A(增加面积的百分比)

0.25mm为d

T	0.4	0.6	0.8	1	1.2	1.4	1.6
								Z	0.74	1.26	1.78	2.3	2.82	3.34	3.85

单位面积(即散热面积)由0.74倍到3.85倍

综上所述，本实用新型的LED模组散热装置，是于LED模组的电路基板上避开导电回路处设以散热构件及与LED相对应的散热孔，并于散热孔周壁亦设有散热构件，借由众多个散热孔的设置，以增加接触空气的散热面积，并利用散热构件良好的散热性将LED因通电所产生的热能，迅速引导散热，以避免LED因无法散热而发生减损发光功率或损坏的情形，因而影响整片LED模组上的其他的LED，不仅简单且不需外加散热器，能有效节省成本，确实达到散热的功效，显已具有新颖性及进步性的要件。

【主要元件符号说明】

ALED模组

1LED              11电极端

2电路基板         21导电回路

3LED              31架体311架脚

312架面           313架孔

32撑件            321撑管

322鳍片           323结合部

33晶片            34金属接线

4印刷电路板

5散热件           51接合孔        52沟槽

BLED模组

6电路基板         61基板          62导电回路

63a上层散热构件

63b下层散热构件   64散热孔

65散热构件

7LED              71电极端

Claims (4)

1.一种LED模组散热装置，其特征在于：于LED模组的电路基板上避开导电回路途径之外设置多个贯穿电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，借由散热孔及散热构件以增加LED的散热面积。

2.如权利要求1所述的LED模组散热装置，其特征在于：该散热构件为铜制成。

3.一种LED模组散热装置，其特征在于：于LED模组的电路基板上层避开导电回路设有上层散热构件，于电路基板下层表面设有下层散热构件，借由上、下散热构件扩大散热表面积。

4.一种LED模组散热装置，其特征在于：于LED模组的电路基板上避开导电回路途径之外设置多个贯穿电路基板的散热孔，该散热孔内壁周面设有散热构件，而于电路基板上层避开导电回路设有上层散热构件，于电路基板下层表面设有下层散热构件，以使散热孔内壁周面的散热构件与电路基板的上、下层表面的散热构件相连结，增加散热面积。

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