專利名稱：高功率led組裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，尤指一種可以用于汽機(jī)車輔助照明、消防輔助照明、臺(tái)燈照明、彩光照明等高瓦數(shù)的照明用途，由一個(gè)無聚焦的高瓦數(shù)多晶粒環(huán)氧樹脂LED、金屬散熱座及塑料透鏡蓋組成。
背景技術(shù)：
按，請(qǐng)參閱圖1A、圖1B，習(xí)知的高瓦數(shù)LED構(gòu)造是將LED晶粒粘牢于有散熱效果的導(dǎo)線架上，然后以透明的環(huán)氧樹脂包覆已打好線的單顆晶粒，并在晶粒上方形成一個(gè)有聚光作用的半圓球體，以將LED發(fā)散的光線往中心聚集，自圓球頂點(diǎn)到晶粒的距離，大約是圓球半徑的兩倍，晶片的尺寸相對(duì)于圓球半徑也要夠小，以符合光學(xué)設(shè)計(jì)的要求，由于環(huán)氧樹脂的厚度無法太厚，例如，有的高瓦數(shù)LED晶片的尺寸接近1mm2，圓球直徑約5mm，所以市面上最常見的以環(huán)氧樹脂當(dāng)作聚光的高瓦數(shù)LED，都只能以單晶的形式制作，當(dāng)使用多顆晶粒時(shí)，環(huán)氧樹脂圓球直徑會(huì)高達(dá)近20mm，其于樹脂成本及光學(xué)透光度均不可行；另外，目前所見的高瓦數(shù)LED，散熱效果有限，因此在瓦數(shù)超過三瓦特時(shí)，晶粒的溫度常高于攝氏九十度，降低了發(fā)光效率，所以有為了增加散熱效率的新型設(shè)計(jì)，其以加大晶粒粘著金屬面的散熱面積，所采取的散熱路徑都是經(jīng)由與晶粒粘著面平行的金屬面擴(kuò)散出去，其也占據(jù)了很大的平面面積，綜上所述，目前的(彩光)多晶粒LED，只有低瓦數(shù)(如小于0.5瓦特)，而無法跨入高瓦數(shù)的領(lǐng)緘，故有必要加以改良。
本發(fā)明人有鑒上述習(xí)知構(gòu)造的缺失，爰精心研究，并積個(gè)人從事該項(xiàng)事業(yè)的多年經(jīng)驗(yàn)，終設(shè)計(jì)出一種嶄新的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的，在于提供一種可組裝多晶粒LED并維持良好散熱效率的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，以作為大瓦數(shù)白色或可變色照明燈具的基本光源。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型高功率LED組裝結(jié)構(gòu)是由一個(gè)無聚焦的高瓦數(shù)多晶粒環(huán)氧樹脂LED(以下稱無聚焦LED)、金屬散熱座及可與散熱座結(jié)合的塑料透鏡蓋所組成。其中無聚焦LED，是由透明的環(huán)氧樹脂制成，并保持前方為無聚焦，其導(dǎo)線架散熱片背面及其上方不被環(huán)氧樹脂包覆，且接出的端子腳腳數(shù)可配合多顆LED晶粒的打線方式不同而有所不同；塑料透鏡蓋，是由透明塑料一體成型制成兼具無聚焦LED透鏡及散熱座蓋，其兩側(cè)具有凸部，該凸部的內(nèi)側(cè)緣具有扣孔，可與金屬散熱座的扣部結(jié)合；透鏡的光學(xué)軸心則對(duì)準(zhǔn)無聚焦LED的光源中心；金屬散熱座，以金屬壓鑄而成一空心的盒狀體，前端具有可結(jié)合塑料透鏡蓋的開口；散熱座外側(cè)具有扣部可對(duì)應(yīng)于塑料透鏡蓋凸部內(nèi)側(cè)緣的扣孔；在金屬散熱座的底部開設(shè)有一開孔及卡槽可置入及卡緊無聚焦LED；散熱座置放無聚焦LED的外側(cè)具有固定柱可以固定于電路板，該固定柱有墊高部份可以使散熱座不碰觸及電路板。
置入金屬散熱座及配合塑料透鏡蓋的LED可為其它外觀的LED封裝。
無聚焦LED可為單晶粒。
無聚焦LED可為多晶粒。
金屬散熱座與塑料透鏡蓋可加大以配合容置復(fù)數(shù)個(gè)無聚焦LED，形成以復(fù)數(shù)型態(tài)裝設(shè)的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)。
無聚焦LED的樹脂本體沒有聚光的球面透鏡，可由全屬散熱座底部的開孔放入并緊靠于金屬散熱座內(nèi)部的適當(dāng)位置，而無聚焦LED的端子腳則留在金屬散熱座底部的開孔外；然后以螺絲將無聚焦LED的導(dǎo)線架散熱片與金屬散熱座的圓孔對(duì)合穿出后，鎖合于電路板上，同時(shí)將LED端子腳與電路板連接后焊接固定，以使無聚焦LED的導(dǎo)線架散熱片與金屬散熱座緊密貼合；塑料透鏡蓋兩側(cè)具有凸部，以塑料透鏡蓋兩側(cè)凸部內(nèi)側(cè)的扣孔與金屬散熱座側(cè)邊的扣部相扣合后，將完成透鏡與散熱座的組立。
依據(jù)上述構(gòu)造，由一體成型制成的塑料透鏡蓋可會(huì)聚由無聚焦LED發(fā)出來的光線，因?yàn)樗芰贤哥R蓋與無聚焦LED前方包覆的環(huán)氧樹脂并不是一體成型，所以可在無聚焦LED發(fā)出光線時(shí)，具有足夠大的距離產(chǎn)生光學(xué)的會(huì)聚效果；塑料透鏡蓋與金屬散熱座結(jié)合后，形成內(nèi)部有足夠空間、并由金屬散熱座內(nèi)部具可供放入該無聚焦LED的開孔，及金屬散熱座與塑料透鏡蓋扣合后的部份間隙，可幫助金屬散熱座內(nèi)部空氣的對(duì)流，而金屬散熱座底部外側(cè)的電路板固定腳有墊高的部分，可讓金屬散熱座底部不接觸電路板，提高散熱效果；散熱座內(nèi)部表面則可壓鑄成為具有良好反射效果的反射曲面，以提高整體的發(fā)光效率，而成為一高功率LED組裝結(jié)構(gòu)。


圖1A為習(xí)知的立體圖。
圖1B為另一習(xí)知的立體圖。
圖2為本實(shí)用新型立體分解圖。
圖3A為本實(shí)用新型組合上視剖面圖。
圖3B為本實(shí)用新型組合側(cè)視剖面圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施示意圖。
圖5為本實(shí)用新型裝設(shè)復(fù)數(shù)個(gè)無聚焦LED組裝的示意圖。
1--高功率LED組裝結(jié)構(gòu)2-----電路板3------螺絲 10-----無聚焦LED
20-----塑料透鏡蓋 30-----金屬散熱座2a、11a、34-圓孔11-----導(dǎo)線架散熱片12-----端子腳 21-----凸部21a----扣孔 22-----圓形聚光透鏡31-----扣部 32-----方形孔33-----固定柱具體實(shí)施方式
請(qǐng)搭配圖2所示，本實(shí)用新型的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，是由一個(gè)無聚焦LED10、塑料透鏡蓋20及金屬散熱座30所組成，其中無聚焦LED10，外觀是采用外形類似習(xí)用的不透明黑色的無聚焦高瓦數(shù)多晶粒環(huán)氧樹脂包裝，如T0220、T0263、T03等業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)包裝，但將環(huán)氧樹脂改為透明材料，因此晶粒光線射出的平面是無聚焦的平面，其導(dǎo)線架散熱片11背面及其上方不被環(huán)氧樹脂包覆，上緣中央部具有一圓孔11a，內(nèi)部裝設(shè)有單LED晶?；蚨郘ED晶粒，且接出的端子腳12腳數(shù)可配合多顆LED晶粒的打線需要而有所不同，如隨共陰極、共陽極以及串聯(lián)或獨(dú)立接出而有三腳至七腳的不同；雙膠透鏡蓋20，系由透明塑料一體成型制成方板狀，其左右兩側(cè)具有凸部21，從上方觀之成ㄇ字形，該凸部的內(nèi)側(cè)緣具有扣孔21a，且于塑料透鏡蓋20具有一體成形的聚光透鏡22；金屬散熱座30，以金屬壓鑄而成一空心的盒狀體，前端具有一開口，其兩外側(cè)具有扣部31，金屬散熱座的底部開設(shè)有一方形孔32，且外側(cè)后端具有四個(gè)圓形的固定柱33，后方平面上具有一圓孔34；當(dāng)組裝時(shí)，請(qǐng)參閱圖3A、圖3B，首先將無聚焦LED10裝置于金屬散熱座30內(nèi)部后端的適當(dāng)位置且發(fā)光面朝前，端子腳12由金屬散熱座30底部的方形孔32穿出，并將螺絲3穿入位于無聚焦LED10的圓孔與一金屬散熱座30后方平面的圓孔34，無聚焦LED10背面與金屬散熱座30內(nèi)部金屬面緊密貼合，使金屬散熱座30與塑料透鏡蓋20以扣部31與扣孔21a相扣合，即完成組裝。
請(qǐng)參閱圖4，為本實(shí)用新型高功率LED組裝結(jié)構(gòu)裝置于電路板的實(shí)施示意圖，將高功率LED組裝結(jié)構(gòu)1以直立方式架設(shè)于電路板2上，其于高功率LED組裝結(jié)構(gòu)1后端的一固定柱38，頂住電路板2而形成一空隙，以螺絲3穿過位于電路板2上的圓孔2a螺合固定，并將端子腳12焊接于電路板。
請(qǐng)參閱圖5，為本實(shí)用新型以裝設(shè)復(fù)數(shù)個(gè)無聚焦LED組裝的示意圖，將金屬散熱座30與塑料透鏡蓋20加寬，使其可裝設(shè)復(fù)數(shù)個(gè)無聚焦LED10，其中本實(shí)施例中采裝設(shè)三個(gè)無聚焦LED10作為實(shí)施方式，在金屬散熱座30底部開設(shè)有三個(gè)方形孔32，首先將三個(gè)無聚焦LED10分別裝置于金屬散熱座30內(nèi)部后端的適當(dāng)位置，且發(fā)光面均朝前，端子腳12由金屬散熱座30底部的方形孔32穿出，并將螺絲3穿入位于無聚焦LED10的圓孔11a與金屬散熱座30后方平面的圓孔34，無聚焦LED10背面與金屬散熱座30內(nèi)部金屬面緊密貼合，使金屬散熱座30與塑料透鏡蓋20以扣部31與扣孔21a相扣合，而成一以復(fù)數(shù)型態(tài)裝置的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)。
如上述的構(gòu)造組合時(shí)，可達(dá)到下列的功效1.無聚焦LED是采用習(xí)用無聚焦高瓦數(shù)多晶粒環(huán)氧樹脂包裝，如TO220、TO263、TO3等業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)包裝，可降低量產(chǎn)成本。
2.采用無聚焦、平面的設(shè)計(jì)而將透鏡移至散熱座，可以加大光源及透鏡間距，使高功率多晶粒封裝成為可能。
3.改變塑料透鏡蓋中央雙凸的圓形聚光透鏡曲率，就可調(diào)整光線的會(huì)聚或擴(kuò)散角度，不必更動(dòng)LED昂貴的環(huán)氧樹脂模具，可降低開發(fā)成本。
4.散熱座整體為散熱效果優(yōu)良的金屬鑄成，內(nèi)部具有好的反射系數(shù)及反射面，后端具有四個(gè)圓形的固定柱可在直立使用時(shí)，頂住電路板，而使本實(shí)用新型與電路板間形成一空隙，可使散熱座底部不碰觸電路板，提高散熱效果。
綜上所述，本實(shí)用新型高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，利用鋅或鋁合金壓鑄制成的金屬散熱座，搭配一體成型制成的塑料透鏡蓋，確實(shí)能達(dá)到提升散熱效率、發(fā)光總量及發(fā)光效率的功效。
權(quán)利要求1.一種高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于是由無聚焦LED、塑料透鏡蓋及金屬散熱座所組成，其中無聚焦LED，是由透明的環(huán)氧樹脂制成，前方為無聚焦，其導(dǎo)線架散熱片背面及其上方不被環(huán)氧樹脂包覆，且接出的端子腳腳數(shù)可配合多顆LED晶粒的打線方式不同而有所不同；塑料透鏡蓋，是由透明塑料一體成型制成，其兩側(cè)具有凸部，該凸部的內(nèi)側(cè)緣具有扣孔，可與金屬散熱座的扣部結(jié)合；透鏡的光學(xué)軸心對(duì)準(zhǔn)無聚焦LED的光源中心；金屬散熱座，以金屬壓鑄而成一空心的盒狀體，前端具有可結(jié)合塑料透鏡蓋的開口；散熱座外側(cè)具有扣部可對(duì)應(yīng)于塑料透鏡蓋凸部內(nèi)側(cè)緣的扣孔；在金屬散熱座的底部開設(shè)有一可置入無聚焦LED的開孔及卡緊無聚焦LED的卡槽；散熱座置放無聚焦LED的外側(cè)具有可以固定于電路板的固定柱，該固定柱有可以使散熱座不碰觸及電路板的墊高部份。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于置入金屬散熱座及配合塑料透鏡蓋的LED可為其它外觀的LED封裝。
3.如權(quán)利要求1所述的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于無聚焦LED可為單晶粒。
4.如權(quán)利要求1所述的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于無聚焦LED可為多晶粒。
5.如權(quán)利要求1所述的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述無聚焦LED為一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的高功率LED組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述無聚焦LED為復(fù)數(shù)個(gè)。
專利摘要一種高功率LED(發(fā)光二極管)組裝結(jié)構(gòu)，其可以組裝高功率(如三瓦特以上)的散熱片型LED組合結(jié)構(gòu)，由一個(gè)無聚焦的高瓦數(shù)多晶粒環(huán)氧樹脂LED(以下稱無聚焦LED)、金屬散熱座及可與散熱座結(jié)合的塑料透鏡蓋組成，可以組裝高功率且無聚焦的LED并維持良好的散熱，以作為大瓦數(shù)白色或可變色照明燈具的基本光源，應(yīng)用于汽機(jī)車輔助照明、消防輔助照明、臺(tái)燈照明、彩光照明等高瓦數(shù)的照明用途。
文檔編號(hào)H01L33/00GK2681356SQ200320127789
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者唐瓊德 申請(qǐng)人:偉宏精密工業(yè)股份有限公司