TWM561903U - 具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構 - Google Patents

Abstract

本創作包含至少二光杯與一複合材料座，該複合材料座具有一第一表面、相鄰的一第二表面、一第三表面與背對的一第四表面，該至少二光杯形成於該第一表面上，該第二表面設置極性不同且對應該光杯數量的至少二第一金屬板與至少二第二金屬板，該至少二第一、二金屬板的一端分別穿過該複合材料座而延伸至該光杯內而形成二電極接點，該至少二第一金屬板的另一端則延伸至該第四表面上而形成一外露散熱構造；據此本創作具有至少二光杯且側面出光，且該第一金屬板可同時作為散熱構造使用，快速將熱直接傳導至發光二極體元件之外而利用空氣對流進行散熱而提高散熱效果。

Description

具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構

本創作有關於發光二極體的封裝結構，尤其有關於一種具有兩個以上光杯且側面出光發光二極體封裝結構。

發光二極體(Light Emitting Diode， LED)是一種冷光發光元件，其發光原理是在III-V族化合物半導體材料上施加順向偏壓(電流)，利用二極體內電子與電洞互相結合，而將能量轉換為光的形式，能量釋出時便可以發光。發光二極體的優點在於體積小、壽命長、驅動電壓低、反應速率快、耐震性特佳，能夠配合各種設備的輕、薄及小型化的需求，早已成為日常生活中十分普及的產品。

在長時間且高亮度的使用下，如戶外看板、煞車燈、交通號誌燈等等，發光二極體元件由於長時間使用，會處於高熱的環境下，而在高熱的環境下，發光二極體元件的材料壽命會快速的衰減，因此發光二極體元件在封裝時，需要考量如何快速的將熱導出，以增加發光二極體元件的使用壽命。

如台灣公告第I1438948號專利，其揭露了一種發光二極體封裝結構，其讓發光二極體的正負極分別打線電性連接一電連接部，該電連接部供焊接於一基板上，且為了散熱需求更於該二電連接部上分別設置一散熱部(散熱鰭片)，以藉由散熱鰭片的快速導熱提高散熱效果。

然而，此習知技術，為了散熱的需求，其必須使用相當占用體積的散熱鰭片，雖然達到的散熱目的，然而散熱鰭片的設置，導致發光二極體無法緊密排列，因而單位面積的流明度，無法滿足如車燈、投影機等需要極高亮度的需求，且難以整合多顆不同波長輸出的發光二極體為單一發光二極體元件，滿足多種波長光源輸出的需求。

爰此，本創作之主要目的在於提供一種具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，滿足高亮度且多種波長光源輸出的需求。

本創作為一種具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其包含至少二光杯與一複合材料座，其中該複合材料座具有一第一表面、相鄰該第一表面的一第二表面、相鄰該第一表面的一第三表面與背對該第一表面的一第四表面，該至少二光杯分別具有由上而下漸縮的一容置空間，且該至少二光杯設置於該第一表面上，該第二表面具有極性不同且對應該光杯數量的至少二第一金屬板與至少二第二金屬板，該至少二第一金屬板與該至少二第二金屬板的一端分別穿過該複合材料座，而延伸至對應的該光杯的該容置空間內而形成二電極接點，該至少二第一金屬板的另一端則分別延伸至該第四表面上而形成一外露散熱構造。

據此，由於本創作的該至少二第一金屬板為一體成形的，換句話說，該電極接點與該外露散熱構造為一體的，該至少二第一金屬板可同時作為電極與散熱構造使用，因此發光二極體元件內部的熱可以藉由該至少二第一金屬板直接高效的傳導至發光二極體元件之外，進而利用空氣對流進行散熱而提高散熱效果，由於其結構簡潔不占用空間，因此本創作的該至少二光杯可以並列排放且由側面出光，其沒有過熱的問題，可以滿足高亮度且多種波長光源輸出的需求。

為俾使 貴委員對本創作之特徵、目的及功效，有著更加深入之瞭解與認同，茲列舉一較佳實施例並配合圖式說明如后：

請參閱「圖1」、「圖2」與「圖3」所示，為本創作結構圖、另一角度局部結構圖與使用示意圖，本創作為一種具有兩個以上光杯且側面出光發光二極體的封裝結構，其為藉由焊墊61電性接合於一電路板60上，其封裝結構包含至少二光杯10與一複合材料座20，其中該至少二光杯10分別具有由上而下漸縮的一容置空間11。

請一併參閱「圖4」所示，該至少二光杯10可以為橫向並排在一起，該至少二光杯10的數量為依需求設置，最佳為二個(如圖3)，或者也可以為三個(如圖4)，然而更多數量時亦可以實施而沒有限制。

請再同時參閱「圖1」與「圖2」所示，該複合材料座20具有一第一表面21、相鄰該第一表面21的一第二表面22、相鄰該第一表面21的一第三表面23與背對該第一表面21的一第四表面24，該至少二光杯10設置於該第一表面21上，該第二表面22具有極性不同且對應該光杯10數量的至少二第一金屬板30與至少二第二金屬板31，該第二表面22的該至少二第一金屬板30與該至少二第二金屬板31為分別焊接於該電路板60上(如圖3所示)。

該至少二第一金屬板30與該至少二第二金屬板31的一端分別穿過該複合材料座20，而延伸至對應的該光杯10的該容置空間11內而形成二電極接點32，該容置空間11設置一電性連接該二電極接點32的發光二極體40且填充一密封該發光二極體40的封裝材料50，在實際結構上，該發光二極體40的一極可以直接設置於該第一金屬板30的電極接點32上，而另一極則利用打線(圖未示)電性連接該第二金屬板31的電極接點32，亦即該第一金屬板30的電極接點32與該第二金屬板31的電極接點32，分別作為該發光二極體40的兩電極使用。

請再一併參閱「圖5」所示，該容置空間11具有一開口111，該開口111為選自多邊形、圓形、橢圓形與其組合所組成的群組，其只要是封閉的幾何圖形即可，圖5列出了其可能的形狀，但並不以此為限，實際實施結構為依據光學結構設計而定。

請再同時參閱「圖1」與「圖2」所示，該至少二第一金屬板30的另一端則分別延伸至該第四表面24上而形成一外露散熱構造33。值得一提的是，該至少二第一金屬板30可以為延伸至該第三表面23而構成該外露散熱構造33，因此該第一金屬板30可具有更大面積的該外露散熱構造33，可以增加該發光二極體40的散熱效率。

本發明的該第一金屬板30可以電性連結該發光二極體40發熱的電極，以藉由該第一金屬板30的該外露散熱構造33，來增加散熱的效率。

另請參閱「圖6」所示，本創作的該至少二光杯10，其容置空間11的形狀可以為相同或不相同而具有多種組合，如可以是直線形態、圓弧形態或直線與圓弧的組合形態，並可具有不同的高度、寬度、斜率(直線)與曲度(圓弧)等等，不同組合可以產生不同的反射效果，端賴實際使用需求而設計，如圖6所示，為列出可能的組合，但實際並不以此限制。

如上所述，本創作相對習知的優點至少包含：

1.該第一金屬板可同時作為電極與散熱構造使用，因此發光二極體元件內部的熱可以直接高效的傳導至發光二極體元件的外側，進而利用空氣對流進行散熱而提高散熱效果。

2.本創作結構簡潔不占用空間，因此本創作的該至少二光杯可以並列排放且由側面出光，其沒有過熱的問題，可以滿足高亮度且多種波長光源輸出的需求。

3.該第一金屬板可以更延伸至該第三表面而具有更大面積的該外露散熱構造，可以提供更大的散熱效果，於連接該發光二極體較熱的電極時，可以藉由設置於外側的外露散熱構造，進一步利用空氣的對流進行散熱，可以增加散熱的效率。

綜上所述僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作之實施範圍，即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧光杯
11‧‧‧容置空間
111‧‧‧開口
20‧‧‧複合材料座
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
23‧‧‧第三表面
24‧‧‧第四表面
30‧‧‧第一金屬板
31‧‧‧第二金屬板
32‧‧‧電極接點
33‧‧‧外露散熱構造
40‧‧‧發光二極體
50‧‧‧封裝材料
60‧‧‧電路板
61‧‧‧焊墊

圖1，為本創作結構圖。 圖2，為本創作另一角度局部結構圖。 圖3，為本創作使用示意圖。 圖4，為本創作另一實施例的使用示意圖。 圖5，為本創作不同光杯的開口形狀示意圖。 圖6，為本創作不同光杯的容置空間形狀組合應用示意圖。

Claims (8)

1. 一種具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其包含： 至少二光杯，該至少二光杯分別具有由上而下漸縮的一容置空間； 一複合材料座，該複合材料座具有一第一表面、相鄰該第一表面的一第二表面、相鄰該第一表面的一第三表面與背對該第一表面的一第四表面，該至少二光杯設置於該第一表面上，該第二表面具有極性不同且對應該光杯數量的至少二第一金屬板與至少二第二金屬板，該至少二第一金屬板與該至少二第二金屬板的一端分別穿過該複合材料座，而延伸至該容置空間內而形成二電極接點，該至少二第一金屬板的另一端則分別延伸至該第四表面上而形成一外露散熱構造。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該容置空間具有一開口，該開口為選自多邊形、圓形、橢圓形與其組合所組成的群組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該至少二光杯為橫向並排在一起。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該容置空間設置一電性連接該二電極接點的發光二極體且填充一密封該發光二極體的封裝材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該第二表面的該至少二第一金屬板與該至少二第二金屬板焊接於一電路板上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該至少二第一金屬板延伸至該第三表面而構成該外露散熱構造。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該至少二光杯的容置空間的形狀為相同。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有至少二光杯且側面出光的發光二極體高散熱封裝結構，其中該至少二光杯的容置空間的形狀為不相同。