JP3132809U

JP3132809U - 発光ダイオードの封止構造

Info

Publication number: JP3132809U
Application number: JP2007002368U
Authority: JP
Inventors: 文洲宋
Original assignee: 今臺電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2017-04-04

Abstract

【課題】熱効率が高い発光ダイオードの封止構造を提供する。
【解決手段】熱伝導基板６１、少なくとも１個の発光ダイオードチップ、ケース体から構成する。該熱伝導基板は表裏２面の一方の表面に回路層、外部接続用接続回路端子６２を設け、該チップを該回路層上に設置して該接続回路端子と電気的接続を形成する。光反射体となる該ケース体２は開口部２１内に発光ダイオードを収容して該熱伝導基板上を覆って固定し、該開口部内に光透過封止材料１を注入するなどして封止する。発光ダイオードから発する熱は該熱伝導基板を通して外へと効果的に発散される。
【選択図】図４

Description

本考案は、発光ダイオードの封止構造に関する。特に、熱効率が高い発光ダイオードの封止構造に係る。

科学技術の発展に従い、各種発光ユニットは低エネルギー消費、高効率に向かって発展している。各種の新しい発光照明部品において、発光ダイオード(LED)は消費電力が低く、また効率が高いため、既に冷陰極管(CCFL)や既存の他の照明光源に徐々に取って代わろうとしている。
しかし、発光ダイオード(LED)はその作動時の発熱の問題を解決しなければならない。適当な放熱構造によれば、発光効率を向上させ、発光ダイオード(LED)の使用寿命を延長させることができるため、放熱問題の克服は発光ダイオード発展のカギである。
公知の効率型発光ダイオードの放熱方式は、チップを放熱体上に固定し、該チップは導線とサポートフレームの接続を通して電気的接続を形成するものである。該公知構造では該放熱体を利用して該チップが作動時に発する熱を直接発散する。
しかし、この種の別体としての放熱体(片)を設置する構造は、部品と組立てのコストを増加させるばかりか、容積上制約があり、放熱体(片)の面積と放熱効率は一般に長時間の放熱要求を満足させることができるものではない。このため該発光ダイオードの発光効率と使用寿命に対して悪影響をもたらしてしまう。
特開２００７−４９１４９号公報特開２００７−４２６６９号公報

公知構造には以下の欠点があった。
すなわち発光ダイオードには発熱を伴うという問題があるが、公知の発光ダイオードの放熱方式は、チップを放熱体上に固定し、該放熱体を介して直接熱を発散するものであるため、部品と組立てのコストを増加させるばかりか、容積上制約があり、該放熱体の面積と放熱効率は一般に長時間の放熱要求を満足させることができるものではなく、発光ダイオードの発光効率と使用寿命に悪影響を及ぼしている。
本考案は、上記構造の問題点を解決した発光ダイオードの封止構造を提供するものである。

上記課題を解決するため、本考案は下記の発光ダイオードの封止構造を提供する。
その構成は、発光ダイオードの封止構造を提供し、それは極めて優れた放熱効果を備え、発光効率を向上させ、発光ダイオードの使用寿命を延命可能で、
またそれは発光ダイオードの封止構造を提供し、その構造は簡単で、しかも組立ては便利で、生産コストの低下に有効で、
すなわち、熱伝導基板、少なくとも１個の発光ダイオードチップ、ケース体からなり、
該熱伝導基板は、表裏をなす第一表面と第二表面を形成し、また少なくとも１個の段差部、孔、或いは両者を共に備えた構造であって、これらの箇所をケース体で被覆して、該第一表面の少なくとも１部分は空気と接触させて放熱性能を提供し、該第二表面は回路層を有して接続回路端子を設け、
該少なくとも１個の発光ダイオードチップは該回路層上に設置して、該接続回路端子と電気的接続を形成し、
該ケース体は、発光ダイオードチップに対する光反射体であって、該熱伝導基板上を覆って固定され、該ケース体には開口部を設置して、該開口内に設置した発光ダイオードを光透過封止体を注入して封止し、
該チップが発する光線は、該開口部の該封止体を通過して外部へ投射され、該放熱機能を備えた熱伝導基板により該チップが発する熱を効果的に発散する発光ダイオードの封止構造を提供する。

上記のように、本考案においてチップを設置する基板が熱伝導基板であるため、チップが発する熱は該熱伝導基板を経由して空気と接触する第一表面により効果的に発散され、該チップの温度を低下させることができる。よって効果的に発光ダイオードの発光効率を向上させ、使用寿命を延命することができる。

本考案第一実施例の断面図である図１、本考案第一実施例の正面立体図である図２、本考案第一実施例の背面立体図である図３、本考案第一実施例の立体分解図である図４に示すように、本考案第一実施例の構造は熱伝導基板６、回路層５、発光ダイオードチップ３、ケース体２、封止体１を含む。
該熱伝導基板６は、金属製基板或いはセラミック製基板で、表裏をなす第一表面６１と第二表面６２を有し、少なくとも１個の段差部８、孔７を含むか、或いは両者を共に備え、これら段差部及び孔を形成した箇所でケース体２に被覆される。該第二表面６は、該回路層５を有し、該回路層５には接続回路端子４を設ける。該接続回路端子４は、複数の回路レイアウト４１を有し、少なくとも１対の回路接点４２を備える。
該発光ダイオードチップ３は、該回路層５上に搭載され、はんだ接合などにより該接続回路端子４と電気的に接続する。該接続回路端子４は、複数本の回路レイアウト４１、フレキシブル配線基板４０、或いは両者の結合体である。
該ケース体２は、光反射材質により製造し、照射、モールディング、リベット接合、或いは粘着接合などの方式により該熱伝導基板６上を覆い固定する。
開口部２１を設けてその開口内にチップを配置することにより、該チップ３は該開口部２１から外部に露出され、該封止体１は、光透過性材料からなる封止体で、注入或いはモールディングなどにより、該ケース体２の開口部２１内を封止して該チップ３の周囲に光透過性の保護層を形成する。該ケース体２の開口部２１の内表面には光反射材層を設けて光線を反射する。
該封止体１の材質はシリコン、エポキシ樹脂、或いは両者の混合物で、該ケース体２の材質は耐熱材料である。

使用時には、該チップ３は該回路層５の接続回路端子４を介して外部回路と接続する。該チップ３が発する光線は、該ケース体２の開口部２１から該封止体１を経由して外へと放射し、照明或いは必要な光源を形成する。該チップ３が発する熱は、該熱伝導基板６を経由し、空気と接触する第一表面６１により発散され、該チップ３の温度を低下させることができる。こうして効果的に発光ダイオードの発光効率を向上させ、使用寿命を延命することができる。

本考案第二実施例の立体分解図である図５に示すように、本考案第二実施例の構造は熱伝導基板６０を適当に縮小して該ケース体２により完全に覆う。さらに該封止体１と該チップ３を該ケース体２上に設置し、該チップ３は該フレキシブル配線基板４０を経由し外に向かい電気的接続を形成する。
このようにこれらの組合せ構造は全体の体積を効果的に縮小可能で、製品の小型化に応じて設置や対応の利便性を向上させることができる。

本考案第一実施例の断面図である。本考案第一実施例の正面立体図である。本考案第一実施例の背面立体図である。本考案第一実施例の立体分解図である。本考案第二実施例の立体分解図である。

符号の説明

１封止体
２ケース体
２１開口部
３チップ
４接続回路端子
４０フレキシブル配線基板
４１回路レイアウト
４２回路接点
５回路層
６、６０熱伝導基板
６１第一表面
６２第二表面
７孔
８段差部

Claims

熱伝導基板、少なくとも１個の発光ダイオードチップ、ケース体からなり、
該熱伝導基板は、表裏をなす第一表面と第二表面を有し、該第一表面の少なくとも１部分は空気との接触面とし、該第二表面は回路層を形成すると共に外部と接続する接続回路端子を設け、
該少なくとも１個のチップは、該熱伝導基板上に配置して、該接続回路端子と電気的接続を形成し、
該ケース体は、光反射性材料からなると共に、開口部を設けて該開口部内に上記熱伝導基板上の発光ダイオードチップが位置するように配置して該熱伝導基板を被覆して固定し、該開口内に光透過材料からなる封止材料を充填して封止した
ことを特徴とする発光ダイオードの封止構造。
前記熱伝導基板は、金属製基板であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記熱伝導基板は、セラミック製基板であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記熱伝導基板は、少なくとも１個の段差部構造を該ケース体の包覆位置において有することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記熱伝導基板は、少なくとも１個の孔構造を該ケース体の包覆位置において有することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記熱伝導基板は、少なくとも１個の段差部と孔の両者を共に備えた構造を該ケース体の包覆位置において有することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記接続回路端子は、複数本の回路レイアウト、フレキシブル配線基板、或いは両者からなることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記ケース体開口部の内表面には光反射材質を設けたことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記ケース体の材質は、耐熱性材料であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。
前記封止体の材質は、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、或いは両者の混合物であることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードの封止構造。