TWI373592B - Light source module - Google Patents

Description

1373592 EL97048 29789twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種 採用發光二極體晶片作為發光元件的光源模組。 【先前技術】 .隨著半導體科技的進步，現今的發光二極體(light 鲁 emitting diode，LED)可發出高亮度的光線，並且具有省 電、體積小、低電壓驅動等優點，因此發光二極體&廣泛 地應用於各種照明設備中。 一般而s，當發光二極體發出高亮度的光線時，會產 生大量的熱能。倘若熱能無法逸散而不斷地堆積在發光二 極體内，發光二極體的溫度會持續地上升。如此一來，發 光二極體可能會因為過熱而導致亮度衰減及使用壽命縮 短，嚴重者甚至造成永久性的損壞。因此，現今採用發光 一極體的知明設備都會配置散熱塊(heat sink)以對發光二 極體進行散熱。 然而，在習知的發光二極體光源模組中，發光二極體 是配置於電路板上，而載有發光二極體的電路板再配置於 散熱塊上。藉由風扇所產生的氣流對散熱塊進行散熱，便 能夠將發光二極體的熱能帶走。然而，由於一般電路板上 會有絕緣層以使不同的線路層達到絕緣的效果，但絕緣層 =熱的不良導體，這會對發光二極體的熱量經由電路板傳 導至散熱塊的速率造成不良的影響，進而導致發光二極體 3 1373592 EL97048 29789twf.doc/n 光源模組的散熱效率難以有效提升。 【發明内容】 本發明提供一種光源模組，其具有較佳的散熱效率。 本發明之一實施例提出一種光源模組，其包括一散熱 塊、一發光二極體晶片以及一電路板。散熱塊具有一表面， 且發光二極體晶片配置於散熱塊的表面上。電路板電性連 接至發光二極體晶片，且電路板與發光二極體晶片分別位 於散熱塊的相對兩側。 在本發明之一實施例中，光源模組更包括至少一導電 元件，電性連接發光二極體晶片與電路板。 在本發明之一實施例中，散熱塊具有一凹陷，用以容 置發光二鋪“，導電元件貫穿散減 片與導電元件的一端電性連接。 股日曰 _ ^發明之—實施例中’光源模組更包括至少-絕緣 壞，其環繞導電元件，並使導電彳 Μ “ * 件與散熱塊電性絕緣。 故之ίΐΐΓ 施例中’導電元件為—導電柱。導電 柱之爾光二極體晶片的一端凸 电：：電 凸緣’且凸緣的外徑大於絕緣環的内徑。、衣 、有- 在本發明之一實施例中，^ 線’導線的-賴繞於絕緣環與包括至少一導 端連接至電路板。 /、緣之間，且導線的另一 在本發明之一實施例中， 二極體晶片藉由銲接至焊接點 政熱塊具有-焊接點。發光 而配置於散熱塊上。 EL97048 29789twf.doc/n 在本發明之一實施例中，光源模組更包括一燈杯，其 中散熱塊配置於燈杯上，一風扇配置於散熱塊與燈杯之 間’且電路板配置於燈杯内。 在本發明之一實施例中，光源模組更包括一連接器， 其電性連接至電路板，並固定於燈杯上。 本發明之另一實施例提出一種光源模組，其包括一散 熱塊、一發光二極體晶片以及一風扇模組。散熱塊具有一 表面，且發光二極體晶片配置於散熱塊的此表面上。風扇 模組與發光二極體晶片分別位於散熱塊的相對兩側。風扇 模組具有一開口、一葉片與一環繞開口的擋板。葉片配置 於開口中，且適於產生一氣流。開口中的氣流沿著一流動 方向流動’以對散熱塊進行散熱。擋板阻擋氣流朝向與流 動方向相反的方向流動。 在本發明之一實施例中，光源模組更包括一電路板， 其電性連接至發光二極體晶片，其t電路板與散熱塊分別 位於風扇模組的相對兩側。 在本發明之一實施例中，光源模組更包括一 其電性連接至電路板。 ， ^發明之—實施例中，上述総模組更包括 扇模組與散熱塊配置於燈杯上’且散熱塊心 由於發 二極體 路板阻 一基於上述，在本發明之實施例之光源模組中， 光二極體晶片是配置於散減的表面上，因此 晶片所產生的熱可直接料至散熱塊，而不會^電 1373592 EL97048 29789twf.doc/n 擋’因此本發明之實施例之光源模組具有較佳的散熱效 率。此外，在本發明之實施例之光源模組中，由於風扇模 組具有擋板以阻擋氣流朝向與開口中的氣流之流動方向相 反的方向流動’進而增進熱對流，因此光源模組具有較佳 的散熱效率。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 圖1疋依照本發明之一實施例之一種光源模組的示意 圖。圖2是圖1之光源模組的爆炸圖。請參考圖丨與圖2， 本實施例之光源模組1〇〇包括一散熱塊11〇與一發光二極 體晶片120。散熱塊ι10具有一表面112，且發光二極體晶 片120配置於此表面112上。在本實施例中，光源模組1〇〇 更包括電性連接至發光二極體晶片120的電路板130以 及風扇模組140。發光二極體晶片12〇與電路板13〇分 別位於散熱塊110的相對兩侧，且風扇模組⑽位於散熱 塊110與電路板13〇之間。 詳細而言，風扇模組140具有—開〇 142與配置於此 =口 142中的-葉片144 葉片144適於產生一氣流。此 中的氣流可沿著-流動方向A1流動，以對散熱 ，H〇進行散熱。如此-來，配置於散熱塊11〇之表面ιι2 避二3晶片120所產生的熱能可被氣流帶走，以 避免發光m片12〇賴，進何提高發光二極體晶 EL97048 29789twf.doc/n 片120的發光效率及使用壽命。 為了達到更佳的散熱效果，本實施例之風扇模組14〇 具有一環繞開口 142的擋板140，其可阻擋氣流朝向與流 動方向A1相反的方向流動，以防止與散熱塊11〇接觸過 的熱空氣回流，並進而增進熱對流。因此，本實施例之光 源模組100具有較佳的散熱效率。值得注意的是，本發明 並不限定開口 142中的氣流之流動方向A1是朝向圖2中 所繪示的方向，在其他實施例中，開口中的氣流之流動方 向亦可與圖2所繪示的流動方向A1相反。 除此之外，在本實施例中，散熱塊11〇可具有一坪接 點116，其中散熱塊11〇的材質例如是鋁而焊接點116 的材料例如是銲錫材料。具體而言，焊接點116的材料例 如疋鎳。發光二極體晶片12〇可藉由銲接至焊接點116而 配置於政熱塊* 110上，而鎳適於與銲料接合。舉例而言， 發光二極體W 120可·表面黏著製程(Surfaee M:unt

Tech論gy, SMT)以與散熱塊11〇結合，以提高光源模組 100.的製造效率。 圖3是圖1之導電元件配置於發光二極體晶片的放大 示意圖。請參考圖1、圖2與圖3，在本實施例中，光源模 組100更包括二導電元件U0、二絕緣環16〇以及二導線 190，其中導電元件150例如是導電柱，並且電性連接發光 二極體晶ϋ 120與電路板請。散熱塊m具有一用以容 置發光二極體晶片12G的凹陷114，且導電元件15〇貫穿 散熱塊no且發光二極體晶片120與導電元件15〇的—端 1373592 EL97048 29789twf.doc/n 電性連接。 此外’絕緣環160分別環繞對應的導電元件150，以 使導電元件150與散熱塊11〇電性絕緣。再者，導電元件 150的另一端，也就是遠離發光二極體晶片120的一端凸 出於絕緣環160,並且具有一凸緣152。在本實施例中，凸 緣152的外徑可以是大於絕緣環16〇的内徑，以使導線19〇 的一端可穩固地纏繞於絕緣環160與凸緣152之間，而車交 不容易脫落。 在本實施例中，擋板140可具有一由擋板140的外緣 向内凹陷的通孔146a。導線190的一端纏繞於絕緣環160 與凸緣152之間，且導線19〇的另一端穿過通孔146a而連 接至電路板130，以使發光二極體晶片12〇與電路板13〇 電性連接。 圖4是圖1之光源模組中的燈杯於組裝前的示意圖。 圖5是圖1之光源模組中的燈杯於組裝後的側視圖。請參 考圖1、圖4與圖5’在本實施例中，光源模組1〇〇更包括 一燈杯170與一固定於燈杯17〇上的連接器18〇，且連接 器180電性連接至燈杯17〇内的電路板13〇。風扇模組14〇 與政熱塊110皆配置於燈杯170上，且散熱塊11〇位於風 扇模組140上。 ' 請參考圖2、圖4與圖5，詳細而言，風扇模組14〇 與散熱塊110例如是鎖附於燈杯17〇上。燈杯17〇可具有 多個組裝孔172。多個鎖固件174可依序穿過這些組裝孔 172 ’而將燈杯170與風扇模組140鎖固至散熱塊11〇。 EL97048 29789twf.doc/n 除此之外，燈杯170可具有一卡槽176，組裝時，連 接器⑽可卡合於卡槽Μ巾’以使連脑⑽穩固地配 置於燈杯170中。 綜上所述，在本發明之實施例之光源模組中，由於發 光二極體晶>；配置於賴塊的表面，·發光二極體晶片 所產生的熱可喊接料至散減，而不會被電路板所阻 撞，因此本發明之實施例之光源模矣且具有較佳的散孰效 率。再者，在本發明之實施例之光源模組令，由於風扇模 組具有擋板輯擋氣流朝向與開σ巾的氣流之流動方向相 反的方向流動，進而增進熱對流，因此光源模組具有較佳 的散熱效率。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之猶和範_，當可作些許之更動與卿，故本 發明之保賴圍當視後附之巾請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是依照本發明之-實施例之一種光源模組的示意 圖。 圖2是圖1之光源模組的爆炸圖。 圖3是圖1之導電元件配置於發光二極體晶片的放大 示意圖。 圖4，圖i之光源模組中的燈杯於組農前的示意圖。 圖5是圖1之光源模組中的燈杯於組裝後的側視圖。 1373592 EL97048 29789twf.doc/n 【主要元件符號說明】 100 :光源模組 110 :散熱塊 112 :表面 114 :凹陷 116 :焊接點 120 :發光二極體晶片 130 :電路板 140 :風扇模組 142 :開口 144 :葉片 146 :擋板 146a :通孔 150 :導電元件 152 ·•凸緣 160 :絕緣環 170 :燈杯 172 :組裝孔 174 :鎖固件 176 ··卡槽 180 :連接器 190 :導線 A1 :流動方向

Claims (1)

1. ~年J·月/?日修(更)正替換頁 101-5-18 七、申請專利範圍： 1.一種光源模組，包括： 一散熱塊’具有一表面； 一發光二極體晶片’配置於該散熱塊的該表面上；以 及 一電路板’電性連接至該發光二極體晶片，其中該電 路板與該發光二極體晶片分別位於該散熱塊的相對兩側； 至少一導電元件’電性連接該發光二極體晶片與該電 路板； 至少一絕緣環’環繞該導電元件，並使該導電元件與 該散熱塊電性絕緣， 其中該導電元件為一導電柱，該導電柱之遠離該發光 二極體晶片的一端凸出於該絕緣環，並具有一凸緣，且該 凸緣的外徑大於該絕緣環的内徑。 2.如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該散 熱塊具有一凹陷，用以容置該發光二極體晶片，該導電元 件貫穿該散純且該發S二極體晶片與該導電元件的 電性連接。 I 3.如申請專利範圍第1項所述之光源模組，更包括至 少-導線’料線的—端魏於該麟環與該凸緣之間， 且該導線的另-端連接至該電路板。 4.如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該散 认烊接點’該發光二極體晶片藉由銲接至該焊接 點而配置於該散熱塊上。 1373592 卜/年丄月仿日修(更)正替換頁 101-5-18 5. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，更包括一 燈杯’其中該散熱塊配置於該燈杯上’一風扇配置於該散 熱塊與該燈杯之間，且該電路板配置於該燈杯内。 6. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組，更包括一 連接器’電性連接至該電路板，並固定於該燈杯上。 7. —種光源模組，包括： 一散熱塊，具有一表面； 一發光二極體晶 ’配置於該散熱塊的該表面上；以 及 一風扇模組，該風扇模組與該發光二極體晶片分別位 於該散熱塊的相對兩側，該風扇模組具有一開口、一葉片 與一環繞該開口的擋板，其中該葉片配置於該開口中，且 適於產生一氣流，該開口中的該氣流沿著一流動方向流 動，以對該散熱塊進行散熱，該擋板阻擋該氣流朝向與該 流動方向相反的方向流動； —電路板，電性連接至該發光二極體晶片，其中該電 路板與該賴塊分触於該風扇齡的相對兩侧； 至少-導電元件，電性連接該發光二極 路板； 至少-絕緣環’環繞該導電元件，並使該導電元件與 該散熱塊電性絕緣， —其中該導電元件為一導電柱，該導電柱之遠離該發光 -極體晶片的-端凸出於該絕緣環，並具有一凸緣，且該 凸緣的外徑大於該絕緣環的内徑。 12 i^/3592 ____ 月，8日細正替換頁 1 ---^ 101-5-1S ·’ &如争請專利範圍第7項所述之光源模麵，更包括一 連接器，電性連接至該電路板。 9. 如申請專利範圍第7項所述之光源模％，其中該散 •熱，具有一凹陷，用以容置該發光二極體晶片，該導電元 件貫穿該散熱塊且該發光二極體晶片與該導電元件的一端 電性連接。 10. 如申請專利範圍第7項所述之光源模組，更包括至 少一導線’該導線的一端纏繞於該絕緣環與該凸緣之間， 且該導線的另一端連接至該電路板。 11. 如申請專利範圍第7項所述之光源模組，其中該散 熱塊具有一焊接點，該發光二極體晶片藉由銲接至該焊接 點而配置於該散熱塊上。 12. 如申請專利範圍第7項所述之光源模組’更包括一 燈杯，其中該風扇模組與該散熱塊配置於該燈杯上，且該 散熱塊位於該風扇模組上。 13 1373592 _ 八、圖式： /。/年：月π曰修(更)正替換頁