CN201196404Y - 发光二极管的散热结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型发光二极管的散热结构，包括有：一散热基板、至少一发光二极管以及导电导热层，该发光二极管藉由导电导热层固定于散热基板上，而该散热基板具有由陶瓷粒子以及复数奈米级无机半导体粒子混合的本体，当发光二极管工作所发出的热源，使该热源传导至散热基板时，令该本体产生热电效应，其中该N、P型半导体的温度差产生热电动势，改变电流流向，而将热源从散热基板的另侧散去，有效达到散热的功效。

Description

发光二极管的散热结构
技术领域
本实用新型有关一种发光二极管的散热结构，旨在提供一种有效达到散热的功效，令发光二极管作所产生的热源加以冷却的散热结构。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)因其具有高亮度、体积小、重量轻、不易破损、低耗电量和寿命长等优点，所以被广泛地应用各式显示产品中，其发光原理如下：施加一电压于二极管上，驱使二极管里的电子与电洞结合，并进一步产生光，一般商品化的发光二极管10，请参照图1，其具有一发光芯片11置于一导线架14上，且该发光芯片11以导线12与该导线架14进行电性连结。此外该发光二极管10更包含一封装材料13包覆于该发光芯片11及导线架14并露出接脚15，用以保护该发光芯片11及导线12。
发光二极管虽被称为冷光源，但由于其芯片在发光同时亦有部分能量转换成热，其中心发光层的温度可达到约高达四百度左右。然而，封装二极管所用的封装材料，通常为具有断热效果的树脂类化合物，其热导效果不佳，因此热度无法向上由环氧树脂传导致而散发至空气，只能由导线慢慢向下传导。
当发光二极管10内的热量蓄积过高，易使包覆发光二极管10的封装材料13因受热不同而有不同的膨胀程度，导致导线架14与封装材料13间有间隙产生，易使空气或湿气的渗入而影响使用及缩短寿命，严重时更导致焊点或导线12脱落。
另一方面，若二极管芯片所产生的热量没有散发出去而持续累积，过高的工作温度导致发光二极管p-n接面发光层的能隙(junction)崩溃，如此一来，单位电流所能使发光二极管产生的亮度将大幅下降，因此发光效率即因而降低甚至破坏。由于热量限制了发光二极管所能注入的更大电流，使得发光二极管无法达到真正设定规格的标准。
请参照图2，显示一发光二极管数组装置20，其为发光二极管的进一步应用。该发光二极管数组装置20包含复数个发光二极管10以高密度数组型式黏着于一基材21，由于其热源更为集中，因此上述因热所造成的发光芯片劣化现象在发光二极管数组装置20中更为明显。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型所解决的技术问题即针对发光二极管的散热结构加以改良，旨在提供一种有效达到散热的功效，令发光二极管作所产生的热源加以冷却的散热结构。
为达上揭目的，本实用新型的技术方案为：
一种发光二极管的散热结构，包括有：一散热基板，该散热基板具有由陶瓷粒子以及复数奈米级无机半导体粒子混合的本体；至少一发光二极管，该发光二极管设于该散热基板一侧；以及导电导热层，该导电导热层设于发光二极管及散热基板之间。
一种发光二极管的散热结构，包括有：一散热基板，该散热基板具有由陶瓷粒子以及复数奈米级无机半导体粒子混合的本体，而该散热基板设有一个以上凹坑状的以供容置发光芯片的容置部；以及导电导热层，该导电导热层设于发光芯片及散热基板之间。
本实用新型的有益效果为：当发光二极管工作所发出的热源，使该热源传导至散热基板时，令该本体产生热电效应，其中该N、P型半导体的温度差产生热电动势，改变电流流向，而将热源从散热基板的另侧散去，有效达到散热的功效。
附图说明
图1为习有发光二极管装置的结构示意图；
图2为习有发光二极管数组装置的结构示意图；
图3为本实用新型中发光二极管散热结构的结构示意图；
图4为本实用新型中发光二极管散热结构的侧视结构示意图；
图5为本实用新型中发光二极管的放大结构示意图；
图6为本实用新型中散热基板的另一结构示意图；
图7为本实用新型中散热基板的再一结构示意图；
图8为本实用新型中散热鳍片的另一结构示意图；
图9为本实用新型中发光二极管散热结构第二实施例的结构示意图；
图10为本实用新型中发光二极管散热结构第三实施例的结构示意图。
【图号说明】
发光二极管10                 发光芯片11
导线12                       封装材料13
导线架14                     接脚15
发光二极管装置数组20         基材21
散热结构30                   散热基板31
陶瓷粒子311                  奈米级无机半导体粒子312
本体313                      散热鳍片314
波浪状散热片体315            容置部316
发光二极管32                 壳体321
发光芯片322                  支架323
封装胶体324                  容置部325
焊接部326                    内埋线路327
导电导热层33                 图案331
电源输入点332
具体实施方式
本实用新型的特点，可参阅本案图式及实施例的详细说明而获得清楚地了解。
如图3及图4所示，本实用新型的散热结构30，包括有：
一散热基板31，该散热基板31具有由陶瓷粒子311以及复数奈米级无机半导体粒子312混合的本体，其中该奈米级无机半导体粒子312可以为元素半导体或化合物半导体；
至少一发光二极管32，该发光二极管32设于该散热基板31一侧，请同时参阅图5所示，该发光二极管32至少包含有:一壳体321、至少一发光芯片322、至少两分离的支架323以及封装胶体324，其中，该壳体321中设有支架323以及发光芯片322，而壳体321顶侧并形成至少有一凹坑状的容置部325，其容置部325并可使支架323外露，且该发光芯片322容置于该壳体的容置部325中，而该支架323可与发光芯片322形成电性连接，而各支架323延伸至壳体321外形成有焊接部326，且该封装胶体并设于容置部325中，以将发光芯片322覆盖；
导电导热层33，该导电导热层33设于发光二极管32及散热基板31之间，该导电导热层33可以为银胶层，以使该发光二极管32得以固定于散热基板31上，且该导电导热层33进一步形成复数与焊接部326构成电性连接的图案331，以及设有至少二个电源输入点332；当然，该图案可以为银材质图案上电镀镍及锡。
整体散热结构中，如图所示设有复数发光二极管32，而各发光二极管32藉由导电导热层33固定于散热基板31上，而各发光二极管32的支架323则分别藉由其焊接部326与复数图案331构成电性连接(可以利用焊接方式)，再藉由二个电源输入点332分别连接电源的正、负极(图中未标示)，使电源藉由各图案331传递至各发光二极管32而使其发光。
而散热基板31的作用在于：当各发光二极管32工作所发出的热源，使该热源传导至散热基板31时，令该散热基板31产生热电效应，其中该散热基板本体内的N、P型半导体的温度差产生热电动势，改变电流流向，而将热源从散热基板31的另侧散去，有效达到散热的功效，并将各发光二极管的热源加以冷却，以确保发光二极管的工作效能及效率。
另外，该散热基板可具有平板状的本体，如图4所示，且可视所需调整该散热基板的厚度，或调整复数奈米级无机半导体粒子的组成以形成不同颜色，而该散热基板亦可以为不同形状，而如图6所示的另一实施例中，该散热基板31可具有平板状的本体313，以及该本体313远离发光二极管32一侧延伸有复数散热鳍片314，另外如图7所示的再一实施例中，该散热基板31可具有平板状的本体313，以及该本体313远离发光二极管32一侧延伸有复数波浪状散热片体315，以藉由该本体313与各发光二极管32接触，并将各发光二极管32工作所发出的热源朝另侧传导，再利用复数散热鳍片314或复数波浪状散热片体315将热源进一步朝外界散去；当然，各散热鳍片314亦可以排列呈放射状，如图8所示。
再者，如图9所示为本实用新型发光二极管散热结构的第二实施例，该散热基板31进一步设有复数凹坑状的容置部316，该容置部316中可设置发光二极管32以及导电导热层33，而该发光二极管31同样设有壳体321、至少一发光芯片322以及至少两分离的内埋线路327，该发光芯片322设于壳体顶测的凹坑状的容置部325中，而内埋线路327设于壳体321中而部份内埋线路327外露，该内埋线路327构成发光芯片322与导电导热层33的电性连接，该容置部325同样设有封装胶体324，以将发光芯片322覆盖，以形成一发光二极管的散热结构；另外，该散热基板相对于发光二极管另侧进一步设有散热组件(例如散热鳍片或风扇或其组合)，更可加强其散热效果。
如图10所示为本实用新型发光二极管散热结构30的第三实施例，其至少包括有:具有由陶瓷粒子311以及复数奈米级无机半导体粒子312混合的散热基板31本体，以及导电导热层33，该散热基板31设有一个以上凹坑状的容置部316以供容置发光芯片322，该导电导热层33设于发光芯片322及散热基板31之间，而该容置部316并进一步设有封装胶体324，以将发光芯片322覆盖，以形成一发光二极管的散热结构30。
综上所述，本实用新型提供一较佳可行的发光二极管的散热结构，于是依法提呈新型专利的申请；再者，本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型的揭示而作各种不背离本案实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种发光二极管的散热结构，其特征在于，包括有：
一散热基板，该散热基板具有由陶瓷粒子以及复数奈米级无机半导体粒子混合的本体；
至少一发光二极管，该发光二极管设于该散热基板一侧；以及
导电导热层，该导电导热层设于发光二极管及散热基板之间。
2.如权利要求1所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该发光二极管至少包含有：
一壳体，其壳体中设有支架以及发光芯片，而壳体顶侧并形成至少有一凹坑状的可使支架外露的容置部；
至少一发光芯片，容置于壳体的容置部中；
至少两分离的可与发光芯片形成电性连接的支架，而各支架延伸至壳体外形成有焊接部。
3.如权利要求1所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该散热基板中设有内埋线路，而该发光二极管至少包含有：
一壳体，其壳体中设有内埋线路以及发光芯片，而壳体顶侧并形成至少有一凹坑状的可使部份内埋线路外露的容置部；
至少一发光芯片，容置于壳体的容置部中；
至少两分离的内埋线路，该内埋线路构成发光芯片与导电导热层的电性连接。
4.一种发光二极管的散热结构，其特征在于，包括有：
一散热基板，该散热基板具有由陶瓷粒子以及复数奈米级无机半导体粒子混合的本体，而该散热基板设有一个以上凹坑状的以供容置发光芯片的容置部；以及
导电导热层，该导电导热层设于发光芯片及散热基板之间。
5.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该散热基板具有平板状的本体。
6.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该散热基板具有平板状的本体，以及该本体远离发光二极管一侧延伸有复数散热鳍片或波浪状散热片体。
7.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该导电导热层为银胶层。
8.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该导电导热层进一步形成复数图案。
9.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该导电导热层进一步设有电源输入点。
10.如权利要求1或4所述的发光二极管的散热结构，其特征在于，该散热基板进一步设有至少一凹坑状的容置部。
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