[實用新型]發光二極管元件及其裝置

無效

• 申請號: 200620157702.1
• 申請日: 2006-11-02
• 公開（公告）號: CN200965890Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 游志明;王紹裘
• 申請（專利權）人: 聚鼎科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L25/00;H01L25/075;H01L23/367;H01L23/40;H01L23/488
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方;李秀春

技術領域

本實用新型涉及一種發光二極管元件及其裝置，尤其涉及一種具有高散熱效率的發光二極管元件及其裝置，其特別適用于一般的照明及顯示用途。

背景技術

目前發光二極管(light?emitting?diode；LED)已廣泛地使用在各種照明(illustration)及顯示屏(display?screen)用途。LED一般包含一發光二極管芯片(LED?chip)及兩條導線(conductive?lead)，通過連接至所述發光二極管芯片的兩條導線所形成的導電通路，在其連接一電源后，所述發光二極管芯片將開始發光。使用在照明用途時，單一發光二極管芯片所發出的光線已經無法滿足需求，因此必須同時使用大量的發光二極管芯片才可以。一般的LED模塊使用于照明及顯示用途時，通常包含大量的LED以提供足夠的亮度。然而，LED不僅發光，同時也會產生大量的熱量。特別是排列緊密的LED所生成的熱量必須有效率地實時排除，否則將對所述LED模塊造成損害。

圖1為常規的針腳式發光二極管結構10。其主要將一發光二極管芯片13粘貼于一支架12的一接腳121上，再經引線接合與另一支接腳122連接后，以透明或半透明膠體11將所述發光二極管芯片13與部分支架12封合，使所述發光二極管芯片13完全密封于所述膠體11之中。當所述發光二極管芯片13發光時，其所產生的熱量將通過所述支架12傳導至外部空氣中。因此，所述針腳式發光二極管結構10普遍應用在較低電流的電路上，相對地其亮度并不適用于照明用途。

圖2為另一常規的針腳式發光二極管結構10′。與圖1相比較，其具有較佳的散熱效率，因此也具有較高亮度。所述針腳式發光二極管結構10′的支架14包含四支接腳141～144，與圖1所揭示的支架12相比較具有較大的散熱面積。此外，所述針腳式發光二極管結構10′上的膠體15與支架14的四支接腳141～144接近。當發光二極管芯片16發光時，所述支架14容易將其所生成的熱量移除至所述膠體15之外。因此，所述針腳式發光二極管結構10′具有良好的散熱功能，也具有較高的亮度。然而，圖2所揭示的針腳式發光二極管結構10′因與圖1相比較增加了兩個接腳，當焊接在電路板上時，也占用較大的面積，且其工藝成本較高也較復雜。

另外，為要符合目前的SMT(Surface?Mount?Technology)工藝需要，部分電子元件需要使用表面粘著型的包裝結構。如圖3所示，為一高亮度表面粘著式(surface?mountdevices)的發光二極管20，其與圖1及圖2揭示的針腳式發光二極管結構10及10′類似，但其支架21共計有六支接腳211～216。其中兩支接腳212～213及另兩支接腳215～216分別連接一電源的正負極且形成一L形狀，而另兩支接腳211及214則空接。由于此所述表面粘著式發光二極管20的接腳數目較多，雖然具有較佳的散熱特性，然而其總接腳面積較大，也會有占用電路板上較大面積的問題。

為改善上述發光二極管的散熱問題并免除使用電路板，另一型式的發光二極管結構被研發出來。圖4(a)及4(b)分別為一常規的發光二極管元件30的俯視圖及分解圖，其直接將復數個發光二極管芯片34置于一具有導電及導熱的第一電極31上，并利用復數條導線35連接至一第二電極33。在所述第一電極31與所述第二電極33之間則利用一電絕緣環32彼此電隔絕。當所述第一電極31及所述第二電極33分別連接一電源Vs的正負極時，所述發光二極管芯片34即會發光。此時，伴隨產生的熱量則利用所述第一電極31移除；然而其散熱效率仍不足(僅靠所述第一電極31的表面散熱)。在使用時，所述第二電極33側面具有一螺紋331，用以將所述發光二極管元件30整體旋入固定于一具有內螺紋的一凹槽(圖未示)中。其中所述凹槽可設置在一大型散熱板(圖未示)中，而所述大型散熱板再連接所述電源Vs的一極，以提供所述發光二極管芯片34所需的電源。然而，所述電絕緣環32往往因無法承受足夠的扭力而損壞或松脫，造成所述第一電極31及所述第二電極33因互相接觸而短路，進而使所述發光二極管元件30失效(fails)。另外，制作所述發光二極管元件30時，所述電絕緣環32利用一具有粘滯性(流體)的絕緣材料經固化(curing)而成，在其形成過程中，所述第一電極31及所述第二電極33必須小心對準(alignment)，以避免彼此相互接觸而造成短路。因此，所述發光二極管模塊30無法經由大量生產來降低成本。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種發光二極管元件，利用一體成形的圓柱導熱電極，提供較大的散熱面積，以快速有效地移除發光二極管芯片所產生的熱量，進而延長所述發光二極管元件的使用壽命。