[發明專利]照明裝置

在審

• 申請號: 201410008690.5
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN104344254A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 陳國勛;江遜旌;沙益安;楊翔云
• 申請（專利權）人: 聚鼎科技股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/50;F21V29/85;F21V15/00;F21Y101/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 于寶慶;劉春生

技術領域

本發明涉及一種照明裝置，特別是一種具有高導熱及絕緣特性的照明裝置。

背景技術

當發光二極體(LED)于60年代被使用后，過去因使用功率不高，只拿來作為顯示燈及訊號燈，故封裝散熱問題并未產生。但近年來使用于電視背光或照明用途的LED，其亮度、功率皆持續提升，因此散熱逐漸成為LED照明產業的首要問題。

傳統白熾燈有70%以紅外線輻射方式進行散熱，所以燈泡本體熱累積現象輕微。而LED產生的光，大多分布在以可見光或紫外光居多，不容易以輻射方式幫助散熱，又因LED封裝面積較小，難以將熱有效散出，導致LED容易熱衰減，由此得知LED熱能是目前急待解決的問題。

早期LED熱源透過金屬架往基板散熱，傳統的封裝熱阻相當大，約達250～350℃/W。之后，進而由表面貼合方式(SMD)于PCB基板上封裝，主要是通過與基板貼合一起的FR4載板來導熱，利用增加散熱面積的方式來大幅降低其熱阻值。以FR4而言，雖然有導熱系數不佳，因而在高功率的LED封裝材料不易應用的缺點，但因具有便宜的優勢，所以在低階的產品中被使用。為改善導熱性，也有使用陶瓷基板，但其有易脆的缺點且價格昂貴。另外也有使用鋁基板的金屬基電路板(metal?core?circuit?board；MCPCB)，其導熱性佳但絕緣性差，需搭配額外的絕緣設計。

對于LED或其他發熱元件或電子零件而言，目前亦有使用一片熱傳介面材料(thermal?interface?material)，將上述電子零部件與散熱模組結合。傳統上，熱傳介面材料是采用有機硅高分子、有機相變化材料或導熱膏等。雖然這些材料的導熱性佳，但黏合性不佳。因此在安裝時往往需使用螺絲、鉚釘或卡榫固定。傳統的材料在長時間使用后，容易因為材料劣化，進而產生小分子裂解產物，造成導熱效能下降與電子元件污染。

雖然市面上有推出環氧樹脂材料系統的導熱膏或雙面膠，但由于需兼顧涂布與制程特性，陶瓷粉末若添加過多，將導致材料黏度過高，不利材料涂布。或為顧及材料的導熱性而添加較多陶瓷粉。但陶瓷粉若添加過多，將導致材料的黏著性大幅降低。

因此如何在兼顧絕緣性、導熱性和黏著性，且不需螺絲等固定件的情況下，提供LED照明散熱的有效解決方案，實為亟需克服的問題。

發明內容

本發明揭露一種照明裝置，使用絕緣膠合層黏合固定照明裝置中的發光模組及散熱座，除了提供高導熱性外，同時具有絕緣和黏著特性。發光模組及散熱座的結合無須其他螺絲、卡榫、鉚釘等固定件，可增加發光模組設計上的彈性，以提供大角度出光或全周光的照明裝置。

本發明揭露一種照明裝置，其包含散熱座、至少一發光模組及絕緣膠合層。發光模組設于該散熱座的表面。絕緣膠合層位于該發光模組和散熱座之間，用于將發光模組黏合固定于該散熱座。其中該絕緣膠合層包含高分子成分及散布于該高分子成分中的導熱填料，該高分子成分至少包含熱固型樹脂，絕緣膠合層的導熱率大于0.5W/m-K，厚度為0.02～10mm。該絕緣膠合層與散熱座和發光模組間的結合力大于300g/cm²，且可承受至少500伏特的電壓。

一實施例中，發光模組的涵蓋面積小于該絕緣膠合層的涵蓋面積。優選地，發光模組的涵蓋面積除以絕緣膠合層的涵蓋面積的值介于65%～95%。

一實施例中，該發光模組包含發光元件及電路載板，該發光元件設置于電路載板表面。

一實施例中，絕緣膠合層的涵蓋面積大于發光模組的涵蓋面積，特別是該發光模組的涵蓋面積除以絕緣膠合層的涵蓋面積的值介于25%～93%時，該發光元件可承受至少1～10kV的電壓而不發生跳火。

一實施例中，絕緣膠合層的涵蓋面積小于發光模組的涵蓋面積，特別是該發光模組的涵蓋面積除以絕緣膠合層的涵蓋面積的值介于100%～300%時，該發光元件可承受至少0.8～3.4kV的電壓而不發生跳火。

一實施例中，照明裝置另包含基座外殼，而該散熱座凸出于該基座外殼上緣。散熱座可為圓柱形，該發光模組設于圓柱形的上表面及/或側表面。該絕緣膠合層罩覆該圓柱形上緣且可向下延伸至超過發光模組設置的位置。另外，散熱座可為多邊柱形，該發光模組設于多邊柱形的上表面及/或側表面。該絕緣膠合層罩覆該圓柱形上緣且可向下延伸至超過發光模組設置的位置。

一實施例中，該高分子成分另包含熱塑型塑膠。導熱填料可包含氮化鋯、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦、碳化硅、金、銀、鋁或其混合物。