CN202221758U - 高功率发光二极管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高功率发光二极管装置，其特征为，其包括：一铜基板、一绝缘层体、多个焊接体、多个发光二极管晶粒以及一反射杯体。所述绝缘层体与所述铜基板的一侧相连接，所述绝缘层体具有一开口。所述焊接体还包括有一中心球体以及一周边焊体，所述周边焊体位于所述中心球体的外缘周围，所述中心球体具有一第一熔点，所述周边焊体具有一第二熔点，所述焊接体位于所述开口中，且与所述铜基板相连接。多个发光二极管晶粒与多个焊接体一一相对应，所述发光二极管晶粒与所述焊接体相连接，且与所述铜基板的表面相距一距离。所述反射杯体具有一容置空间以及一反射面体，所述反射杯体贴靠连接所述绝缘层体，且使多个焊接体以及多个发光二极管晶粒位于所述容置空间中，而所述反射面体位于所述容置空间的外缘。

Description

高功率发光二极管装置

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管装置，特别是指一种运用于不同熔点焊接体将发光二极管晶粒焊接于铜基板的高功率发光二极管装置。

背景技术

发光二极管，由于亮度的增加以及效率的提高，在将来极有可能取代传统的照明设备。但也是由于亮度的提升及功率的增大，及以交流驱动，所产生的热量，对封装所造成的冲击也越来越严重。请参阅图1及图2所示，其为熟知的发光二极管装置剖面结构的示意图。熟知的发光二极管装置1、2，其包括：一印刷电路板11、21、一档胶墙12、22、多个发光二极管晶粒13、23以及一硅胶体14、24。所述印刷电路板11、21上设置有铜箔的电路布局，而用焊锡将多个发光二极管晶粒13、23连接于所述印刷电路板11、21上，由于焊锡在熔融液体状态时会流动，且连接的所述发光二极管晶粒13、23会呈倾斜状，因此无法将所述发光二极管晶粒13、23撑离所述印刷电路板11、21表面。

再将所述硅胶体14、24覆盖上多个发光二极管晶粒13、23，且结合于所述印刷电路板11、21上。并且将所述硅胶体14、24混合发光粉体，以发出红、蓝、绿或是混合形成白光，或与蓝、黄等光混合形成白光。由于所述硅胶体14、24在结合前为液体状态会流动，故需设置所述档胶墙12、22限制所述硅胶体14、24区域位置，而图2的所述硅胶体24是利用表面张力直接制作而形成凸透镜状的。

由于熟知的发光二极管装置1、2会因长时间或大功率操作，而导致温度上升，使所述硅胶体14、24因受热而劣化，造成颜色逐渐变黄，使透光效率越来越差；很不幸由于恶性循环，透光效率越来越差，无法透过的光反而会被所述硅胶体14、24吸收又变成热；在这种循环下，发光二极管装置1、2就会越来越劣化。而发光二极管晶粒13、23的光如果没有加以适当向上反射的话，亮度无法有效提升，此外这些杂乱散射的光会产生热量，使整个封装的散热问题变得更加严重。因此如何去解决上述的问题，一直是业者急于寻求有效的解决方案以求改进之处。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高功率发光二极管装置，其是通过基板由铜材所制成来取代原有印刷电路板的设计，以达到发光二极管动作时能直接且快速散热的功效。

本实用新型的目的在于提供一种高功率发光二极管装置，其通过将承载发光二极管晶粒的焊接体设计为中央熔点较高，使焊接体在外缘熔融状态时，也可以由中央支撑发光二极管晶粒，以达到能稳定且快速制造的功效。

本实用新型的目的在于提供一种高功率发光二极管装置，其通过将发光二极管晶粒制造时撑离基板一距离，使发光二极管晶粒所投射出的光能完全由反射杯体加以反射，以达到增加发光二极管装置效能的功效。

本实用新型的目的在于提供一种高功率发光二极管装置，其通过折射面、反射杯及聚光透镜的光学路径排列，使发光二极管装置增大聚光面积，并改善光通量在聚光区域的均匀分配，以达到有效降低炫光及增加发光效率的功效。

为达到上述目的，本实用新型提供一种高功率发光二极管装置，其特征为，其包括：一铜基板、一绝缘层体、多个焊接体、多个发光二极管晶粒以及一反射杯体。所述绝缘层体与所述铜基板的一侧相连接，所述绝缘层体具有一开口。所述焊接体还包括有一中心球体以及一周边焊体，所述中心球体及所述周边焊体由锡材质制成，且所述周边焊体位于所述中心球体的外缘周围，所述中心球体具有一第一熔点，所述周边焊体具有一第二熔点，所述第一熔点温度高于所述第二熔点温度，所述焊接体位于所述开口中，且与所述铜基板相连接。多个发光二极管晶粒与多个焊接体一一相对应，所述发光二极管晶粒与所述焊接体相连接，且与所述铜基板的表面相距一距离。所述反射杯体具有一容置空间以及一反射面体，所述容置空间邻靠所述绝缘层体的一侧的截面积小于所述容置空间远离所述绝缘层体的一侧的截面积，所述反射杯体贴靠连接所述绝缘层体且与其相距有一间距，所述间距的长度大小小于所述距离的长度大小，且使多个焊接体以及多个发光二极管晶粒位于所述容置空间中，而所述反射面体位于所述容置空间的外缘，所述发光二极管晶粒能投射出一光能量，且所述反射面体能接收所述光能量并加以反射。

为达到上述目的，本实用新型提供高功率发光二极管装置的优选者，所述高功率发光二极管装置还包括有一折射部、一延伸架体以及一聚光透镜，所述折射部位于所述容置空间中，所述折射部具有一折射曲面，所述折射曲面限定有一圆心以及一曲率半径，所述圆心位于所述铜基板连接所述绝缘层体的同一侧面上。所述延伸架体的一端与所述铜基板相连接，且延伸出所述铜基板一高度，所述延伸架体内缘涂布有反射材料，所述聚光透镜与所述延伸架体的另一端相连接。

附图说明

图1为熟知的发光二极管装置剖面结构示意图。

图2为另一熟知的发光二极管装置剖面结构示意图。

图3A为本实用新型高功率发光二极管装置优选的实施例剖面结构示意图。

图3B为图3A中A的局部放大示意图。

图3C为图3B中B的局部放大示意图。

附图标记说明：1、2-发光二极管装置；11、21-印刷电路板；12、22-档胶墙；13、23-发光二极管晶粒；14、24-硅胶体；3-发光二极管装置；30-铜基板；31-绝缘层体；311-开口；32-反射杯体；321-反射面体；322-容置空间；33-焊接体；331-中心球体；332-周边焊体；34-发光二极管晶粒；35-折射部；351-折射曲面；36-延伸架体；361-反射材料；37-聚光透镜；d-距离；A1、A2-截面积；s-间距；O1-圆心；R1-曲率半径；L-高度。

具体实施方式

以下结合附图对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图3A至图3C所示，其分别为本实用新型高功率发光二极管装置优选的实施例的剖面结构及A、B的局部放大示意图。本实用新型高功率发光二极管装置3，包括有：一铜基板30、一绝缘层体31、多个焊接体33、多个发光二极管晶粒34以及一反射杯体32。本实用新型的铜基板30为直接传导多个发光二极管晶粒34作动时所产生的热量，因此是由单一铜材、铝材或由大部分铜材、铝材添加少量金属材料而制成，与一般印刷电路板仅印制部分铜箔材料有所不同。而所述绝缘层体31是以印制方式制作的，其与所述铜基板30的一侧相连接，且所述绝缘层体31的的中央部位具有一开口311，所述开口311直接与所述铜基板30相导通。

而多个焊接体33是以阵列方式布设于所述开口311中，且与所述铜基板30相连接，所述焊接体33包括有一中心球体331以及一周边焊体332，所述中心球体331以及所述周边焊体332均是以锡材质制成的，所述周边焊体332位于所述中心球体331的外缘周围，且所述中心球体331具有一第一熔点，所述周边焊体332具有一第二熔点，而所述第一熔点温度高于所述第二熔点温度。因此当欲将多个发光二极管晶粒34与多个焊接体33一一相对应连接时，先加热所述焊接体33至所述第一熔点温度与所述第二熔点温度之间，此时所述中心球体331为固体，而所述周边焊体332为融熔的液体，所述中心球体331能支撑所述发光二极管晶粒34不致倾斜，且使所述发光二极管晶粒34与所述铜基板30的表面相距一距离d。

所述反射杯体32具有一容置空间322以及一反射面体321，所述反射杯体32贴靠连接所述绝缘层体31，且与所述铜基板30结合成一体，而多个焊接体33以及多个发光二极管晶粒34位于所述容置空间322中，而所述反射面体321位于所述容置空间322的外缘。所述容置空间322是一倒梯形形状，所述容置空间322邻靠所述绝缘层体31的一侧的截面积A1小于所述容置空间322远离所述绝缘层体31的一侧的截面积A2。而所述反射杯体32与所述绝缘层体31相距有一间距s，所述间距s的长度大小是小于所述距离d的长度大小，因此当所述发光二极管晶粒34投射出一光能量时，所述光能量不会因所述间距s而发散至外界，甚至平行的光能量也可由所述反射面体321进行接收并将所述光能量加以反射，从而加大聚光面积。

本实用新型高功率发光二极管装置3的优选的实施例中，所述高功率发光二极管装置3还包括有一折射部35、一延伸架体36以及一聚光透镜37。所述折射部35为硅胶材质所制成，所述折射部35位于所述容置空间322中，所述折射部35具有一折射曲面351，所述折射曲面351限定有一圆心O1以及一曲率半径R1，所述圆心O1位于所述铜基板30连接所述绝缘层体31的同一侧面上，也即所述折射部35呈现为向所述铜基板30凹的曲面。在制作上时将所述反射杯体32远离所述绝缘层体31的一侧外缘涂布润湿剂，或是破坏所述表面结构形成虹吸现象，以减少所述折射部35的表面张力，即可形成向所述铜基板30凹的曲面。当然也可制作为平面或形成向所述铜基板30凸的曲面，以上曲面不仅能将所述发光二极管晶粒34投射出的光能量折射出所述折射曲面351，也能将较大折射角的光能量反射至所述反射面体321，能将更多的光能量加以集中使用。

所述延伸架体36的一端与所述铜基板30相连接，且延伸出所述铜基板30一高度L，所述延伸架体36内缘或外缘涂布有一反射材料361，所述反射材料361能接收自所述折射曲面351折射出的光能量并加以反射至所述聚光透镜37。而所述聚光透镜37与所述延伸架体36的另一端相连接，所述延伸架体36与所述聚光透镜37为了便于制作，其可为一体成型而结合为一体。经由上述排列的光学路径，使本实用新型的高功率发光二极管装置增大聚光面积，并改善光通量在聚光区域的均匀分配，以达到有效降低炫光及增加发光效率的功效。

上述本实用新型的高功率发光二极管装置确实是克服惯用技术的缺失，满足产业界的需求并提高产业竞争力。本实用新型在目的及功效上均深富实施的进步性，极具产业的利用价值，且为目前市面上前所未见的新发明，完全符合专利申请的新颖性与创造性的要求，故依法提出申请。

以上所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施例而已，并不能用来限定本实用新型的实施范围。即凡是根据本实用新型的权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本实用新型专利涵盖的范围内，谨请贵审查委员明鉴，并恳请批准。

Claims (10)

1.一种高功率发光二极管装置，其特征为包括有：

一基板；

一绝缘层体，其与所述基板的一侧相连接，所述绝缘层体具有一开口；

多个焊接体，所述焊接体包括有一中心球体以及一周边焊体，所述周边焊体位于所述中心球体的外缘周围，所述中心球体具有一第一熔点，所述周边焊体具有一第二熔点，所述焊接体位于所述开口中，且与所述基板相连接；

多个发光二极管晶粒，其与多个焊接体一一相对应，所述发光二极管晶粒与所述焊接体相连接，且与所述基板的表面相距一距离；

一反射杯体，其具有一容置空间以及一反射面体，所述反射杯体贴靠连接所述绝缘层体，且使多个焊接体以及多个发光二极管晶粒位于所述容置空间中，而所述反射面体位于所述容置空间的外缘。

2.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述中心球体由锡材质所制成。

3.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述周边焊体由锡材质所制成。

4.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述第一熔点温度高于所述第二熔点温度。

5.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述容置空间邻靠所述绝缘层体的一侧的截面积小于所述容置空间远离所述绝缘层体的一侧的截面积。

6.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述反射杯体与所述绝缘层体相距有一间距，所述间距的长度大小小于所述距离的长度大小。

7.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述发光二极管晶粒能投射出一光能量，且所述反射面体能接收所述光能量并加以反射。

8.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述高功率发光二极管装置还包括有一折射部，所述折射部位于所述容置空间中，所述折射部具有一折射曲面。

9.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述高功率发光二极管装置还包括有一延伸架体，所述延伸架体的一端与所述铜基板相连接，且延伸出所述铜基板一高度，所述延伸架体涂布有反射材料。

10.如权利要求1所述的高功率发光二极管装置，其特征为，所述基板由铜材质所制成。

Images