KR20090127223A - 발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광다이오드 램프 모듈에 관한 것으로, 발광다이오드 금형은 히트싱크에 직접 장착되고, 발광다이오드 칩이 히트싱크 위에 마련된 회로 기판 또는 회로 층에 전기적으로 연결되는데, 히트싱크의 크기가 그 위의 기판 또는 회로 층보다 커서 발광다이오드 램프모듈가 우수한 열 방출 효과를 갖는다. 본 발명의 발광다이오드 램프의 구조는 기존의 제조과정을 단순화시키고, 비용을 낮추며, 또한 열 방출 효과도 높인다.
발광다이오드 램프 모듈, 히트싱크, 회로기판

Description

발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조 방법 {LED LAMP MODULE AND FABRICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 발광다이오드(LED) 포장 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)는 오래 지속하고, 에너지를 절약하며, 내구성이 좋아서, 고휘도의 발광다이오드 조명 장치들은 녹색 에너지 환경 제품으로 미래에 널리 응용될 것이다. 일반적으로 말하자면, 고휘도의 발광다이오드 램프는 보통 복수의 발광다이오드 전구들을 포함하는 발광모듈을 회로기판 또는 알루미늄 기판상에 납땜하여 얻을 수 있다. 열 방출을 향상시키기 위하여, 기판의 바닥에 히트싱크 핀(fin)을 붙이는 것과 같이, 별도의 히트싱크(heat sink)를 설계에 추가한다. 그러나, 고휘도 발광다이오드 조명 장치의 열 방출 문제를 떠나, 어떻게 비용을 줄이고 제조 방법을 단순화하는지가 고단가 문제를 해결하는 데 있어 매우 중요한 것이다.
본 발명은 발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 발광다이오드 칩은 히트싱크에 직접 장착되어, 히트싱크에 놓인 기판 또는 회로 층에 전기적으로 연결되는 것이다.
본 발명은 발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것에 관한 것으로, 히트싱크의 크기가 회로 층 또는 그 위의 기판보다 커서, 발광다이오드 램프가 우수한 열 방출 효과를 갖는다.
본 발명은 발광다이오드 램프 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 개구(opening)를 갖는 회로 기판이 히트싱크에 부착되고, 발광다이오드 칩은 개구에서 히트싱크에 직접 장착되어, 열방출을 우수하게 하고 제조 과정을 단순화한다.
본 발명은 발광다이오드 칩이 히트싱크에 직접 장착되고 기판의 회로 층 또는 기판의 회로에 전기적으로 연결되는데, 히트싱크의 크기는 그 위의 기판 또는 회로 층보다 크기 때문에, 발광다이오드 램프 모듈에 우수한 열 방출효과를 제공한다. 금형(die) 포장 발광다이오드 램프 모듈은 직접적으로 사용될 수 있어, 기존의 제작 과정을 단순화하여 발광 다이오드 램프 모듈을 회로 기판에 납땜하거나 추가의 히트싱크를 설치할 필요가 없다. 발광다이오드의 수 및 이들의 배열은 여러 발광제품 설계 명세서에 기초하여 조정가능하고, 제품의 제작은 외부 갓 과 그 조립부품과 함께 완성된다. 단순화된 제조과정은 비용을 낮추어, 발광다이오드 램프의 높은 단가를 줄일 수 있고 이에 시장에 더욱 적합해진다.
일 실시예에 따르면, 금속 또는 열 전도성 물질로 이루어진 히트싱크; 회로를 포함하고 상기 히트싱크를 노출시키는 적어도 하나의 개구(opening)를 가지며 면적이 상기 히트싱크보다 작은, 상기 히트싱크에 부착되는 적어도 하나의 기판; 상기 히트싱크에 장착되며 상기 기판의 상기 회로에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 발광다이오드 칩; 및 상기 발광다이오드 칩과 상기 기판의 일부분을 보호하는 광투과포장재를 포함하는 발광다이오드 램프 모듈이 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 금속 또는 열 전도성 물질로 이루어진 히트싱크를 마련하고; 회로를 포함하고 상기 히트싱크를 노출시키는 적어도 하나의 개구(opening)를 가지며 면적이 상기 히트싱크보다 작은 기판을 상기 히트싱크에 부착하고; 상기 히트싱크에 적어도 하나의 발광다이오드 칩을 장착하고; 상기 기판의 상기 회로와 상기 발광다이오드 칩을 전기적으로 연결하고; 상기 발광다이오드 칩 및 상기 기판의 일부분을 보호하는 광투과포장재를 마련하는 것을 포함하는 발광다이오드 램프 모듈을 위한 제조방법이 제공된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에서, 발광다이오드 램프 모듈은 히트싱크(10), 기판(20), 발광다이오드 칩(30), 및 상기 발광다이오드 칩(30)과 기판(20)의 일부 분을 보호하는 광투과포장재(40)를 포함한다. 기판(20)은 히트싱크(10) 상에 부착되어 회로(미도시)를 포함하며, 히트싱크(10)를 노출시키는 적어도 하나의 개구(opening, 미도시)를 갖는다. 기판(20)의 면적은 히트싱크(10)보다 작으며, 금속 또는 열전도성 물질로 만들어져 면적이 제한되는 유효한 열 방출 면적을 최대화 한다.
발광다이오드 칩(30)은 히트싱크(10)에 장착되어, 복수의 금속배선(미도시)을 통하여 기판상의 회로에 전기적으로 연결된다. 광투과포장재(40)는 발광다이오드 칩(30), 금속배선들 및 기판(20)의 일부분을 보호하도록 이용된다. 발광다이오드 램프 모듈이 발광하는 경우, 발광다이오드 칩(30)-주 열원-은 막대한 양의 열을 발생시킨다. 본 실시예에서, 발광다이오드 칩(30)은 히트싱크(10)에 직접 부착되기 때문에, 열은 직접 방출된다. 덧붙여, 히트싱크(10)의 면적이 기판(20) 및 발광다이오드 칩(30)의 크기보다 크기 때문에, 열 방출율이 매우 높아질 수 있다.
일 실시예로, 발광다이오드 칩(30)을 장착한 후, 형광재(미도시)가 발광다이오드 칩(30)을 덮거나 광투과포장재(40)와 혼합된다.
다른 실시예로, 도 2에 도시한 바와 같이, 그 위에 적어도 홈(pit)이 패인 히트싱크(10)가 이용된다. 회로 층(20')은 히트싱크(10) 위에 놓여져 홈을 둘러싼다. 발광다이오드 칩(30)은 히트싱크(10)의 홈에 놓여지고 금속배선들을 통하여 회로 층(20')에 전기적으로 연결된다. 광투과포장재(40)는 홈을 채우는데 이용되어, 발광다이오드 칩(30), 금속배선들 및 회로 층(20')의 일부분을 보호한다. 일 실시예로, 회로 층(20')은 또한 기판일 수 있다.
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 일 실시예의 흐름을 도시한 개략도이다. 이 실시예는 다음의 단계들을 포함하는 발광다이오드 램프 모듈을 위한 제조방법을 공개한다. 우선, 도 3a에 도시한 바와 같이, 히트싱크(10)가 마련된다. 그리고나서, 접착층(22)이 히트싱트(10)에 기판(20)을 부착하기 위해 이용되는데, 이 접착층(22)은 열전도성 또는 절연물질로 이루어진다. 기판(20)은 히트싱크(10)를 노출시키는 적어도 하나의 개구를 갖는다. 기판(20)은 구리도금 기판, 절연물질로 만들어진 기판, 유리섬유 기판, 세라믹 기판, 유리섬유 프리프레그(pre-preg) 기판, 또는 중합체물질로 만들어진 기판일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판은 폴리이미드와 같은 물질로 만들어진 소프트(soft) 기판이다.
다음, 도 3b를 참조하면, 접착물질(32)이 발광다이오드 칩(30)을 히트싱크(10)에 장착하는 데 이용된다. 접착물질(32)은 전기적 전도성 및/또는 열적 전도성을 가지며, 이는 금속 또는 비금속 물질, 또는 절연물질로 이루어질 수 있다. 발광다이오드 칩(30)은 기판(20)의 회로(미도시)에 복수의 금속배선들을 통하여 전기적으로 연결된다. 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 광투과재(40)가 홈(pit)을 채우고 발광다이오드 칩(30), 금속배선 및 기판(20)의 일부분을 보호하도록 마련된다.
상기 설명에 이어서, 일 실시예로, 도 3d에 도시한 바와 같이, 제어 칩(5) 및 수동소자(60)가 기판(20) 위에 배치되고, 그 회로에 전기적으로 연결된다. 갓(lampshade) 또는 외피(shell)가 발광다이오드 램프 모듈에 결합되어 발광다이오드 전구 최종제품을 완성한다. 일 실시예에서, 제어 칩(50)은 히트싱크(10)에 또 한 직접 배치되어 금속 배선 또는 다른 전기적 연결 구조를 통하여 기판(20) 상의 회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 일 실시예로, 제어 회로가 기판(20) 내의 회로와 통합될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예의 흐름을 도시한 계략도이다. 본 실시예에서, 다음의 단계들을 포함하는 발광다이오드 램프 모듈을 위한 제조방법이 제안된다. 우선, 도 4a에 도시한 바와 같이, 그 위에 적어도 하나의 홈(pit)을 갖는 히트싱크(10)가 마련된다. 다음, 접착층(22')이 회로 층(20')을 히트싱크(10) 위에 배치하고 홈을 둘러싸기 위해 형성된다.
다음, 도 4b를 참조하면, 발광다이오드 칩(30)은 홈 안에서 히트싱크(10) 위에 배치되어, 복수의 금속배선들을 통하여 회로 층(20')에 전기적으로 연결된다. 접착물질(32)은 히트싱크(10) 상에 발광다이오드칩(30)을 장착하기 위해 사용된다. 접착물질(32)은 열 전도성 또는 절연물질이며, 금속 또는 비금속 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예로, 형광물질(미도시)이 발광다이오드 칩(30)에 코팅될 수 있다. 광투과재(40)은 홈을 메우고 발광다이오드 칩(30), 금속배선 및 회로 층(20')의 일 부분을 보호하기 위해 활용될 수 있다. 일 실시예에서, 형광물질(미도시)은 또한 광투과포장재(40)와 혼합될 수 있다.
상기 설명에 이어서, 일 실시예로, 제어 칩과 수동소자가 회로 층 위에 배치되어 이 회로에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 외에도, 상술한 실시예에서, 애노드(anode) 표면처리 과정이 금속의 히트싱크의 표면에 대해 실시되어, 열 방출 또는 반사 효과를 향상시키도록 표면이 처리된 애노드 층이 형성된다.
더우기, 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예로, 발광다이오드 칩의 개수는 설계 또는 기능적 요구에 따라 정해지지만, 꼭 이에 한정되지는 않는다. 히트싱크(10)의 하위 구성요소들의 모양과 개수 또한 제한이 없다. 예를 들어, 히트싱크(10)는 복수의 핀 또는 열 전도성 튜브를 따라 형성된 복수의 핀을 포함하도록 설계될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 본 실시예에서, 히트싱크(10)는 그 위에 홈이 있든 없든, 균일한 온도판, 열 전도성 튜브 또는 적어도 하나의 진공 캐비티를 포함하는 박편 열전도성 튜브(laminated heat concuctive tube)일 수 있다. 균일한 온도의 판은 내벽에 모세관 마이크로 구조의 진공 캐비티(cavity)이다. 열이 열원으로부터 증발 영역으로 전달될 때, 진공 캐비티(12)에서 고열전도성액체형매체는 빠르고 균등히 증발열을 저온 영역으로 분배하여 열을 식히고, 캐비티에서 모세관 마이크로 구조를 통하여 열원으로 다시 되돌아 흐른다. 이러한 동작은 캐비티 속에서 끊임없이 반복되는데, 이는 균일한 온도판의 동작 원리이다.
발광다이오드 칩(30)은 히트싱크(10, 균일한 온도판) 위에 배치되고, 그 결과 발광다이오드 칩(30)에 의해 생성된 열이 빠르고 균등하게 열원으로부터 전체 히트싱크(10)로 균일한 온도를 이루기 위해 분배된다. 이는 열원에서 열이 축적되어 과도하게 높은 온도가 되는 것을 방지한다. 이로써, 히트싱크(10)와 접촉하는 히트싱크 핀(14)과 같은 추가의 히트싱크 장치에 의해 열이 방출될 수 있다. 일 실시예로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 히트싱크 핀(14)과 히트싱크(10)은 또한 일체형일 수 있다. 이와 달리 균일한 온도판은 어떠한 홈(pit)도 가지지 않은 평평한 표면일 수 있다. 히트싱크(10)에 의해 마련된 열 방출 영역과 열원의 온도 차이가 크기 때문에, 열은 열원으로부터 빠르게 전도되어 나갈 수 있다. 이외에도, 기판(20)의 면적이 히트싱크(10)보다 작기 때문에, 히트싱크(10)가 열 방출을 위한 충분한 면적을 확보할 수 있다. 열 방출 구성요소(10)의 크기는 램프 모듈에 의해 발생되는 열의 양 또는 방출률(기판(20)의 크기와 발광다이오드 칩(30)의 수에 관련)에 의해 결정될 수 있다.
도 6b 및 6c를 참조하면, 다른 실시예로서, 히트싱크(10)의 표면, 균일한 온도판은 기판(20) 상의 개구 또는 회로 층(20')을 활용하여 발광다이오드 칩(30)이 홈 안에 배치되어 히트싱크(10)의 표면과 접촉하는 홈(pit) 구조를 형성함으로써, 고른 열 방출의 가능성이 효과적으로 상승한다.
도 6d에 도시한 바와 같이, 일 실시예로, 홈의 깊이가 기판(20)의 개구를 따라 히트싱크(10) 상의 움푹 들어간 부분에 의해서 만들어진다. 추가로, 히트싱크(10) 또한 도 6e에 도시한 바와 같은 복수의 튜브 모양의 중공 캐비티(16)를 포함할 수 있다. 히트싱크(10)는 개방 또는 닫힌 튜브 모양의 중공 캐비티(16)를 가진 복수의 박편 중공 튜브들로 이루어진다. 일 실시예로, 도시하지는 않았지만, 열전도성 튜브들이 열 방출을 향상시키기 위하여 캐비티 내에 배치된다. 일 실시예로, 히트싱크는 또한 적어도 하나의 진공 캐비티(vacuum cavity)를 포함하는 열 전도성 튜브일 수 있다. 나아가, 일 실시예로, 다른 필요성에 따라 배기장치(air exhausting device)가 추가될 수 있다. 예를 들어, 터보 배기 송풍기(turbo air exhausting ventilator)가 열을 빨리 보내버리도록 히트싱크가 위치한 곳에 추가로 설치될 수 있다.
일 실시예로, 도 7a 및 7b에 도시한 바와 같이, 히트싱크(10)는 2차광학구조를 형성하여 발광효율을 향상시키는 연장부(18)를 포함한다. 히트싱크(10)와 연장부(18)의 광원에 가까운 표면은 반사성을 높이도록, 즉 거울코팅 처리될 수 있다. 그 결과로서, 히트싱크(10)와 연장부(18)는 2차광학구조인 반사컵(reflective cup)을 형성한다. 이 실시예에서, 기판(20)보다 큰 히트싱크(10)의 설계 사상 때문에, 히트싱크(10)는 기판, 히트싱크 및 반사컵 기능들을 동시에 제공하여 현존하는 제조과정을 효과적으로 단순화하고 비용을 낮춘다.
일 실시예로, 히트싱크는 구부릴 수 있는 얇은 판이다. 도 7b에 도시한 바와 같이, 발광다이오드 램프 조립체가 완성된 이후에 히트싱크(10)의 연장부(18)는 구부러진 히트싱크(10)에 의해서 형성될 수 있다. 이러한 특징으로 인하여, 히트싱크(10) 위에 발광다이오드 칩 또는 다른 관련 부품들을 장착하기 위해 지정된 영역 외에, 나머지 영역이 필요에 따라 다양한 형태로 구부러질 수 있다.
상기 설명에 따르면, 발광다이오드 칩은 개구(opening) 또는 홈(pit)에 배치되고, 이러한 개구 또는 홈이 기판의 개구와 히트싱크에 의해 형성되거나 히트싱크에 의해 마련된다. 단일 또는 복수 어느 한쪽의 발광다이오드들은 개구 또는 홈에 배치될 수 있다. 더욱이, 발광다이오드의 발광효율을 높이기 위하여, 반사층이 홈 위에 코팅될 수 있다. 개구 또는 홈이 충분히 깊지 않다면, 개구 또는 홈 구조를 향상시키기 위하여 고리형 블록 벽이 개구 또는 홈을 둘러싼 회로 층 또는 기판에 형성될 수 있다. 본 발명의 기판 또는 회로 층은 단일 층에 한정되지 않고, 보통 의 홈 또는 계단형 홈을 형성하는 다중 층일 수도 있다.
앞에 설명한 실시예들은 당업자가 본 발명을 이해하고, 만들며 이용할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상과 특징들을 증명하기 위한 것이다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 본 발명의 사상에 따른 어떠한 동등한 수정 또는 변형도 포함될 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한 개략도이고;
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 일 실시예의 흐름을 도시한 개략도이고;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예의 흐름을 도시한 계략도이고;
도 5는 본 발명의 일 실시예를 도시한 계략도이고;
도 6a, 6b, 6c, 6d 및 6e는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한 개략도이고;
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한 개략도이다.

Claims (18)

  1. 금속 또는 열 전도성 물질로 이루어진 히트싱크;
    회로를 포함하고 상기 히트싱크를 노출시키는 적어도 하나의 개구(opening)를 가지며 면적이 상기 히트싱크보다 작은, 상기 히트싱크에 부착되는 적어도 하나의 기판;
    상기 히트싱크에 장착되며 상기 기판의 상기 회로에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 발광다이오드 칩; 및
    상기 발광다이오드 칩과 상기 기판의 일부분을 보호하는 광투과포장재를 포함하는 발광다이오드 램프 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 균일한 온도판 또는 적어도 하나의 진공 캐비티(cavity)를 포함하는 열 전도성 튜브인 발광다이오드 램프 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 히트싱크의 표면에 마련되는 열 방출 핀(fin)들을 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈.
  4. 제2항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 진공 캐비티 안에 액체를 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈.
  5. 제2항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 진공 캐비티의 내면에 마련되는 모세관 구조를 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 히트싱크 핀들로 이루어지는 발광다이오드 램프 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 구부릴 수 있는 얇은 판인 발광다이오드 램프 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 2차 광학구조로서 연장부를 포함하는 발광다이오드 램프 모듈.
  9. 금속 또는 열 전도성 물질로 이루어진 히트싱크를 마련하는 단계;
    회로를 포함하고 상기 히트싱크를 노출시키는 적어도 하나의 개구(opening)를 가지며 면적이 상기 히트싱크보다 작은 기판을 상기 히트싱크에 부착하는 단계;
    상기 히트싱크에 적어도 하나의 발광다이오드 칩을 장착하는 단계;
    상기 기판의 상기 회로와 상기 발광다이오드 칩을 전기적으로 연결하는 단계;
    상기 발광다이오드 칩 및 상기 기판의 일부분을 보호하는 광투과포장재를 마련하는 단계를 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판 위에 제어칩을 배치하고 상기 제어칩을 상기 회로에 전기적으로 연결하는 것을 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기판 위에 수동소자를 배치하고 상기 수동소자를 상기 회로에 전기적으로 연결하는 것을 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 발광다이오드 칩 위에 형광물질을 코팅하거나 상기 형광물질을 상기 광투과포장재에 혼합하는 것을 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 히트싱크에 배기장치를 마련하는 단계를 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 히트싱크는 적어도 하나의 진공 캐비티를 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 히트싱크의 표면에 마련된 열 방출 핀(fin)들을 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 진공 캐비티 안에 액체를 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 히트싱크는 상기 진공 캐비티의 내면에 마련되는 모세관 구조를 더 포함하는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 히트싱크는 히트싱크 핀들로 이루어지는 발광다이오드 램프 모듈 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101123241B1 (ko) * 2009-12-11 2012-03-20 순천대학교 산학협력단 고방열 특성을 갖는 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법
CN103499079A (zh) * 2013-10-10 2014-01-08 昆山纯柏精密五金有限公司 一种led模块散热器加工方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403442A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 威晶半导体股份有限公司 发光二极管的导热结构
US9140421B2 (en) * 2011-08-12 2015-09-22 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Lighting device for direct and indirect lighting
EP2856506A4 (en) 2012-05-29 2016-02-17 Essence Solar Solutions Ltd PHOTOVOLTAIC MODULE ASSEMBLY
JP6179516B2 (ja) * 2012-08-02 2017-08-16 日亜化学工業株式会社 波長変換装置
US9490402B2 (en) * 2012-08-17 2016-11-08 Zhiqiang Qian LED light-emitting device for white light
FR3004787B1 (fr) * 2013-04-19 2017-09-08 Valeo Vision Organe de refroidissement et dispositif d'eclairage ou de signalisation de vehicule automobile comprenant un tel organe
US20170271548A1 (en) 2013-06-26 2017-09-21 Epistar Corporation Light-emitting device and manufacturing method thereof
CN110277379B (zh) * 2013-06-26 2024-04-16 晶元光电股份有限公司 发光元件及其制造方法
CN103606621B (zh) * 2013-10-17 2016-08-17 上舜照明（中国）有限公司 陶瓷散热体led灯体结构
CN105810802A (zh) * 2014-12-27 2016-07-27 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构
CN104821785B (zh) * 2015-03-26 2017-02-01 常熟市福莱德连接器科技有限公司 一种光伏接线盒
JP2017103381A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 シチズン電子株式会社 発光装置
US9865571B2 (en) * 2016-04-25 2018-01-09 Prolight Opto Technology Corporation Light emitting diode lighting module
CN105932019A (zh) * 2016-05-09 2016-09-07 电子科技大学 一种采用cob封装的大功率led结构
TWM539024U (zh) * 2016-12-06 2017-04-01 Tzu Wang 燈具散熱裝置
US10641473B2 (en) * 2017-03-30 2020-05-05 Valeo North America, Inc. Folded heat sink with electrical connection protection
CN108775566A (zh) * 2018-06-09 2018-11-09 江苏泓睿德智能科技有限公司 一种led灯散热器
CN108716659A (zh) * 2018-06-09 2018-10-30 江苏泓睿德智能科技有限公司 一种大功率led灯散热装置
CN112510141B (zh) * 2021-02-03 2021-04-27 华引芯（武汉）科技有限公司 一种高热可靠性led封装支架及其制作方法
TWI790671B (zh) * 2021-07-04 2023-01-21 郭明騰 光源模組
CN113644187A (zh) * 2021-07-14 2021-11-12 深圳市定千亿电子有限公司 一种高可靠性的集成封装led芯片

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6517218B2 (en) * 2000-03-31 2003-02-11 Relume Corporation LED integrated heat sink
AU2003235489A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-11 Tom Mcneil High efficiency solid-state light source and methods of use and manufacture
JP2004119621A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Sony Corp 冷却装置および冷却装置を有する電子機器
JP2005056653A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Fuji Photo Film Co Ltd 光源装置
US7210957B2 (en) * 2004-04-06 2007-05-01 Lumination Llc Flexible high-power LED lighting system
US7196354B1 (en) * 2005-09-29 2007-03-27 Luminus Devices, Inc. Wavelength-converting light-emitting devices
KR100679947B1 (ko) * 2005-12-16 2007-02-08 루미마이크로 주식회사 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101123241B1 (ko) * 2009-12-11 2012-03-20 순천대학교 산학협력단 고방열 특성을 갖는 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법
CN103499079A (zh) * 2013-10-10 2014-01-08 昆山纯柏精密五金有限公司 一种led模块散热器加工方法

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TW200951359A (en) 2009-12-16

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