M338436 ^ (* 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種發光二極體之散熱裝置之設計，特 別是關於一種插腳型發光二極體之散熱結構。 【先前技術】 發光二極體（LED)在現今生活中的應用層面不斷擴 φ 大’目前已普遍用於資訊、通訊與消費性電子產品的指示燈 與顯不裝置，如液晶電視、手機、pDA、Gps顯示面板及照 明等市場領域’也因此使得lEd晶片的功率須不斷地提 n ’但持、_熱量的g積所造成的LED過熱現象將會降低其 I光效率並加速LED元件本身增溫，其增溫效應所形成之 應'力將造成LED結構不良而損毁；故，無論是生產手機用 子U用LED之各|商，普遍均須面臨散熱問題，尤 tc應$在南党度或超高亮度電子裝置的發光二極體，更須 • ㈣，所造成材料之質變或壽命減少的問題。因此 ，已經 有4夕之散熱方式被研發出來，常用之散熱方式如將散熱材 #貼復於發熱之電子凡件上或是利用風扇加強空氣之對流 、 乂使熱政逸。例如在中華民國新型專利第Μ321141號專利 案:㈣路出-種大功率L£;d燈散熱結構，主要於電路控 制:置、、”有複數個大功率的led燈，其中；燈罩具有中 工谷槽，於燈罩周緣設有由複數個進風孔，該 中空容槽内可 。有電路置及風扇，位於中空容槽後方之空間可供 5 M338436 設置有風扇，燈罩後方為設有後蓋板，此後蓋板設有複數個 出風口；藉由風扇之作動，可由燈罩周緣之進風孔將冷空氣 經由進風孔帶入對電路控制裝置及LED燈降溫，同時使熱 - 空氣由後蓋板之出風口帶出，以達到循環散熱的目的。 【新型内容】 本創作所欲解決之技術問題： 然而，先前之各種散熱裝置大多結構複雜且組裝不 > 便，因此徒然浪費許多製造成本、製程和工時。 緣此，本創作之主要目的即是提供一種，插腳型發光 二極體之散熱結構，以簡單之結構設計節省成本並方便組 裝。 本創作解決問題之技術手段： 本創作為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提 供一種插腳型發光二極體之散熱結構，用以傳導並散逸插置 > 於一電路板之插腳型發光二極體所產生之熱能，電路板係包 括有一基材層、一設置在基材層之第一電路銅箔層及第二電 路銅箔層，且電路板係開設有至少一對貫穿孔，並在貫穿孔 中具有銅箔套，插腳型發光二極體係具有一第一金屬插腳和 一第二金屬插腳，插腳型發光二極體之第一金屬插腳和第二 金屬插腳係以焊錫焊接在電路板之貫穿孔中之銅箔套，其特 徵在於電路板在貫穿孔之鄰近位置開設有至少一導熱銅箔 套貫穿孔，並在導熱銅箔套貫穿孔中具有銅箔套，一具有一 6 M338436 導熱板之散熱件經由一膠合層結合於第一電路銅箔層，膠合 層係作為電路板之第一電路銅箔層和散熱件間之導熱和絕 緣材料層，插腳型發光二極體所產生之熱能經由插腳型發光 二極體之第一金屬插腳、焊錫、貫穿孔中之銅箔套、第一電 路銅箔層、以及膠合層傳導至散熱件之導熱板，且經由插腳 型發光二極體之第二金屬插腳、焊錫、貫穿孔中之銅箔套、 第二電路銅箔層、導熱銅箔套貫穿孔中之銅箔套、以及膠合 層傳導至散熱件之導熱板，由散熱件散逸。其中電路板係具 I 有一焊錫面和一相對於焊錫面之零件面，貫穿孔於電路板之 焊錫面和零件面係分別具有一開口，插腳型發光二極體之第 一金屬插腳和第二金屬插腳之端緣係位於貫穿孔於焊錫面 之開口處且接觸於膠合層。 本創作對照先前技術之功效： 經由本創作所採用之技術手段，使插腳型發光二極體 之金屬插腳切齊於電路板之表面，亦即使插腳型發光二極體 之金屬插腳之端緣位於貫穿孔之一開口處，再藉由焊錫、貫 穿孔中之銅箔套、電路板之電路銅箔層、導熱銅箔套貫穿孔 中之銅箔套、一膠合層和一散熱件即可達到發光二極體散熱 之目的，不但便於組裝而省時，且可節省製造成本、製程和 工時。 本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及 附呈圖式作進一步之說明。 7
M338436 【實施方式】 —參閱f 1 ®所示，其係顯示插腳型發光二極體插置於 電路板之剖視示意圖。如圖所示，一電路板J係插置有兩 顆插腳型聽二極體h電路板丨係為硬㈣路板，其係包 括-基材層1卜基材層11係可由玻璃纖維所製成，基材層 i—1之頂面和底面係、分別佈設有—第—電路銅箱層12和一第 二電路銅ϋ層u，且在第-電路銅辖層12之表面塗佈有一 層防烊絕緣漆14,在第二電路銅《|層13之表面塗佈有一層 防焊絕緣漆15。 曰 並且電路板1係開設有三對貫穿孔16a、i6b、和複數 :導熱銅ϋ套貫穿孔16c，並在貫穿孔16a、16b中具有銅 畜套103’且在導熱銅猪套貫穿孔16c巾具有銅箱套⑹C， 且電路板1具有-焊錫面17和一相對於烊錫面17之零件面 18’導熱銅箱套貫穿孔16c係位於貫穿孔16a或⑽之鄰近 位置，貫穿孔16a於電路板丨之焊錫面17和零件面18係分 別具有一開口 161a、162a，貫穿孔16b於電路板！之焊錫 面17和零件面18係分別具有一開口 16比、“π，各個插 2型發光二極體2係分別具有一第一金屬插腳21和一第二 金屬插腳22，插腳型發光二極體2之第一金屬插腳2ι之端 緣係位於貫穿孔16a之開口⑹a處，插腳型發光二極體2 之第二金屬插腳22之端緣係位於貫穿孔16b之開口 161b 處，且插腳型發光二極體2之第一金屬插腳21和第二金屬 插聊22係以輝錫19焊接在電路板j之貫穿孔⑹、⑽中 之鋼箔套163 〇 8 M338436 • I-
貫穿孔16a、16b中之銅箔套163係可連接於第一電路 銅箱層12或第二電路銅箱層13，例如銅箱套163於靠近開 161a處係連接於弟一電路鋼箱層I?，而銅箔套μ]於靠 ^開口 162b處係連接於第二電路銅猪層13,而導熱銅箱套 貝穿孔16c中之銅珀套i61e則係連接於第二電路銅箔層 13。並且銅箱套163係可利於焊錫19將插腳型發光二極& 2穩固地焊接於電路板1 ’且烊錫19、銅箱套163和銅箱套 161C亦具有良好的導熱之作用。因此，第-電路銅箱層12 和第二電路㈣層13係分別具有—就面積，該預定面積 係越大越好，且在電路板丨所開設之導熱_套貫穿孔W 之數目係越多越好，以利熱能之傳導。 明5日、> 閱第2圖所示，其係顯示本創作插腳型發光 二極體之散熱結構之第—實施例之剖視示意圖。如圖所示， 電路板1係插置有三顆插腳型發光二極體2。本創作插腳型 發光二極體之散熱結構3係肋傳導並散逸插置於電路板^ 之插腳型發光二極體2所產生之熱能。除上述之鋼箱套 =、銅羯套1610(於本圖中係被烊錫19所擒住）、第一電路 銅泊層12和第二電路銅荡層13外’-具有-導熱板321 之散熱件32經由—膠合層31結合於第—電路㈣層12(因 防焊漆14極薄）’膠合層31係作為電路板^之第一電 路銅落層12和散熱件32間之導熱和絕緣材料層，其結合之 方式可為熱炫合、膠黏合、超音波炫合或以機械迫緊法結合 (如使用螺絲、鉚針或夾具等）。膠合層31係可為石夕膏、矽 ^或夕谬# ’其除了具有膠合緊貼和絕緣之功能外，亦有良 9 M338436 好之導熱效果。散熱件32之導熱板321之一表面係凸出形 成有複數個散熱鰭板322，以增加散熱效率，散熱件32係 可由導熱性佳之金屬所製成。膠合層31係將散熱件32之導 熱板321膠合緊貼於電路板1之第一電路銅箔層12，且插 腳型發光二極體2之金屬插腳21、22之端緣係接觸於膠合 層31 〇 當插腳型發光二極體2通電發光時，插腳型發光二極 體2所產生之熱能經由插腳型發光二極體2之第一金屬插腳 21丈干錫19、貫穿孔16a中之銅箔套163、第一電路銅箔層 12、以及膠合層31傳導至散熱件32之導熱板321和散熱鰭 板322,且經由插腳型發光二極體2之第二金屬插腳22、焊 錫丨9、貫穿孔16b中之銅箔套163、第二電路銅箔層13、 導熱銅箔套貫穿孔16c中之銅箔套161c、以及膠合層31傳 導至散熱件32之導熱板32卜再傳導至_鰭板32;，由散 熱件32散逸。 多閱第3圖所示，其係顯示本創作插腳型發光二極體 ^散熱結構之第二實施例之剖視示意圖。本創作插腳型發光 -極體之散熱結構3a之結構設計與前述之第—實施例大致 发同故相同之構件乃標不以相同之元件編號，以資對應。 j異在於第二實施例中之散熱件32a係經由膠合層化結 :、電路板1之第二電路鋼箱層13(因防焊絕緣漆極 件❿係開設有三個開孔33,開孔33之位置係 :對應於插腳型發光二極體2,以使散熱件32a之導熱板 a可經由膠合層31a膠合緊貼於電路板！之零件面18， M338436 膠合層31a係作為電路板1之第二電路銅箔層13和散熱件 32a間之導熱和絕緣材料層。並且，散熱件32a之散熱韓板 322a之高度係不超過插腳型發光二極體2之發光部23之一 半，以免遮蔽插腳型發光二極體2所發出之光線。插腳型發 光二極體2所產生之熱能經由插腳型發光二極體2之第一金 屬插腳21、焊錫19、貫穿孔16a中之銅箱套163、第一電 路銅箔層12、導熱銅箔套貫穿孔16c中之銅箔套161c(於本 圖中係被焊錫19所擋住）、焊錫19、以及膠合層3la傳導至 散熱件32a之導熱板321a，再傳導至散熱鰭板322a，且經 由插腳型發光二極體2之第二金屬插腳22、焊錫19、貫穿 孔16b中之銅箔套163、第二電路銅箔層13、以及膠合層 31a傳‘至散熱件32a之導熱板321a，再傳導至散熱鰭板 322a，由散熱件32a散逸。 參閱第4圖所示，其係顯示本創作插腳型發光二極體 之散熱結構之第三實施例之剖視示意圖。本創作插腳型發光 二極體之散熱結構3b之結構設計與前述第2圖中之第一實 施例大致相同，故相同之構件乃標示以相同之元件編號，以 貝對應。其差異在於電路板i之零件面18係更經由膠合層 3 1 a貼a叹置有放熱件32a，以增加散熱效果，且靠近插腳 型發光一極體2之第一金屬插腳21之導熱銅箱套貫穿孔 16c中之銅4套161c(於本圖中係被焊錫所擔住)係連接 於第電路鋼癌層12而不連接於第二電路銅箱層13。 >閱第5圖所不，其係顯示本創作之第一實施例插置 有較短至屬插腳之插腳型發光二極體之剖視示意圖。如圖所 M338436 示電路板1係插置有較短金屬插腳之插腳型發先二極體 2a，其發光部23a係平貼於電路板丨之防焊絕緣漆15，其 餘均與第2圖相同。 八 ★第I(係顯示係本創作插聊型發光二極體之散熱結構 之第四κ鉍例之剖視不意圖。本創作插腳型發光二極體之散 熱結構3e係應用於—單層電路板^，其結構設計與第2圖 。中之結構大致相同，故相同之構件乃標示以㈣之元件編 就’以貝對應。其差異在於單層電路板“係僅具有基材層 1卜電路銅簡12,和防嬋絕緣漆14，且插_發光二極^ 以之金屬插腳2卜22係以焊錫19焊接於電路板la之電路 銅括層】2,，電路_層12，在各個插腳型發光二極體2之 :插腳21 22之間係分別留有一絕緣空間⑵。插腳型 二極體2所產生之熱能經由插腳型發光二極體2之第一 金屬_21和第二金屬插腳22、桿錫19、電路_層12，、 :务合層31傳導至散熱件31之導熱板切，再傳導至散 …、”、、曰板322，由散熱件32散逸。 參閱弟7圖所示，苴择顧+士 之散熱結構之第五實施例；㈣光二極體 插聊型發光二極體之散熱結構構設；圖;^述摘作 :之結構大致相同，故相同之構 相： 破，以資對應。其差異在於貫穿孔16a 係連接於電路板m —電路麵 ==163 層…，且電路板lb之第一 φ /白層仏和弟二電路銅箱 發光二極體2a之全屬插腳 荡層仏在各個插腳型 體仏之孟屬插腳之間係分別留有一絕緣空間 12 M3 3 843 6 ，電路板lb之第二電路铜 ^ ^ 9 ^ . s 钔泊層13a在各個插腳型發光二 極體2a之金屬插腳之間 x7t .^ L 刀另J邊有—絕緣空間131，以避 免產生紐路。由於導熱銅箔套 ^ 套’故具有加速導引散執、L 16C中係肷設有銅羯 ϋ…心 I 作亦可供鎖固元件(如螺絲) 於電路板. 賴Μ籌3d之散熱件32鎖固
^閱第\圖所不’其係顯示本創作插腳型發光二極體 之〜結構之第六實施例之剖視示意圖。如圖所示，本創作 :腳3L《光—極體之散熱結構3e之結構料與前述第$圖 中之結構大致相同，故相同之構件乃標示以相同之元件編 號’以資對應。其差異在於第六實施例中之散熱件灿係為 :電子裝置(例如桌燈、車燈、手電筒等)之金屬外殼，亦即 :第圖中之電路板1經由膠合層3丨貼合設置於散献件 32b(電子裝置之金屬外殼），以使插腳型發光二極體 生之熱能經由散熱件32b(電子裝置之金屬外殼)散逸至空氣 中。或者’散熱件32b t底面亦可凸出形成有複數個散熱鰭 板，以增加散熱效果。 舉凡热悉此技藝者皆能輕易得知，當電路板上需設置 過多被動元件時，亦可使用多層電路板，即在電路板佈設有 兩層以上之電路銅箔層；或可使用堆層電路板，亦即將兩片 以上之電路板結合。 由以上之實施例可知，本創作所提供之插腳型發光二 極體之散熱結構確具產業上之利用價值，故本創作業已符合 於專利之要件。惟以上之敘述僅為本創作之較佳實施例說 13 M338436 _ ι· 明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之 改良，惟這些改變仍屬於本創作之創作精神及以下所界定之 專利範圍中。 * 【圖式簡單說明】 $ 1圖係插腳型發光二極體插置於一電路板之剖視示意圖； 第2圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第一實施 例之剖視示意圖； > 第3圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第二實施 例之剖視示意圖； 第4圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第三實施 例之剖視示意圖； 第5圖係本創作之第一實施例插置有較短金屬插腳之插腳 型發光二極體之剖視示意圖； 第6圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第四實施 I 例之剖視示意圖； 第7圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第五實施 例之剖視示意圖； 弟8圖係本創作插腳型發光二極體之散熱結構之第六實施 例之剖視示意圖。 【主要元件符號說明】 la 電路板 單層電路板 14 M338436 lb 電路板 11 基材層 12 > 12a 第一電路銅箔層 125 電路銅箔層 121 絕緣空間 13 、 13a 第二電路銅箔層 131 絕緣空間 14 防焊絕緣漆 i 15 防焊絕緣漆 16a、16b 貫穿孔 16c 導熱銅箔套貫穿孔 161a、161b 開口 161c 銅猪套 162a、162b 開口 163 銅套 17 焊錫面 .18 零件面 19 焊錫 2、2a _ 插腳型發光二極體 21 第一金屬插腳 22 第二金屬插腳 23 、 23a 發光部 3、3a、3b、 3c、3d、3e插腳型發光二極體之散熱結構 31 、 31a 勝合層 15 M338436 32、32a、32b 321 、 321a 322 、 322a 散熱件 導熱板 散熱鰭板 開孔 33