专利名称：发光二极管灯源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灯源，特别是涉及一种发光二极管灯源(LED lamp)。
背景技术：
从汤玛斯.爱迪生提出白炽灯泡至今，世界已经使用电力进行照明，并且 迄今已发展与使用了更亮、更节能且更耐用的照明器件，荧光灯即为其中之 一。较之白炽灯泡，荧光灯拥有较高效率与较低工作温度的优势。然而，使 用有毒的汞增高了荧光灯的处理成本，而且存在汞蒸气泄漏的潜在危险。
在过去的几十年中， 一种更加节能环保的照明技术变得尤为突出，即发 光二极管(LED)。发光二极管主要包括半导体材质的芯片，芯片具有通过 接触P型半导体层与N型半导体层形成的P-N接面。施加电压驱动电荷载 体(N型半导体层中的电子与P型半导体层中的空穴)进入P-N接面，并当 电子与空穴相遇时，下降至较低能阶同时以光子的形式释放能量。发光二极 管较之白炽灯更有效率，而且由于是固态元件，发光二极管难以被外部冲击 损坏。此外，发光二极管也较小型化、具有较长寿命且由于不使用汞而更环 保。
随着近年来半导体技术的高速发展，发光二极管的功率也有戏剧性地增 加 然而，功率越高，发光二极管产生的热量越多。发光二极管性能极大程 度上取决于运行环境的外界温度。在高外界温度下驱动发光二极管可能导致 发光二极管过热，最终导致低效率，甚至器件故障。因此，足够的散热器件 是维持高效率与长寿命的要点。
图1绘示一种现有的发光二极管灯源。参考图1所示，发光二极管灯源 100包括线路基板105、多个发光二极管110以及基座107。发光二极管110 设置于线路基板105上，而线路基板105设置于基座107上。发光二极管110 产生的热量传导至基座107，基座107具有多个散热鳍片106，以向环境散 热。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有较佳散热性能的发光二极管灯源。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种发光二极管灯源，包括具有至 少一开孔的壳体、条状光源、散热器件以及遮罩。条状光源设置于壳体内部， 并具有线路基板与多个设置于线路基板上的发光二极管。散热器件包括导热 管与散热器，其中导热管连接线路基板，并经开孔延伸至壳体外部。散热器 设置于导热管暴露于壳体外。遮罩设置于壳体上且遮蔽散热器件。
才艮据本发明的实施例，导热管为金属条。
根据本发明的实施例，导热管为热管。
根据本发明的实施例，导热管为毛细热管或帕金斯管。 根据本发明的实施例，散热器包括多个散热鳍片。 根据本发明的实施例，散热鳍片设置于导热管的两端。
根据本发明的实施例，散热鳍片包括多个长钉状结构与/或多个棒状结构。
根据本发明的实施例，散热器的材质包括金属。
根据本发明的实施例，每个散热鳍片具有装配孔，并且散热鳍片设置于 导热管上，同时导热管插入装配孔。
根据本发明的实施例，壳体具有多个开孔与多个侧壁，开孔设置于侧壁上。
根据本发明的实施例，壳体具有分别设置于两相对侧壁上的两开孔，导 热管的两端分别经此两开孔延伸。
根据本发明的实施例，壳体具有设置于侧壁之一者上的两开孔，导热管
包括两延伸部，延伸部分别延伸过设置于侧壁之一者上的开孔；以及U形
部，连接壳体内部的两延伸部。
根据本发明的实施例，散热鳍片设置于导热管的两端。 根据本发明的实施例，线路基板包括基板、电路图案、电极以及导线。
发光二极管与电路图案设置于基板上，电极设置于电路图案上，导线经由电
极电连接至电路图案。
根据本发明的实施例，导热管具有固定于开孔中的固定件。 根据本发明的实施例，固定件具有固定于开孔上的第一沟槽。根据本发明的实施例，开孔具有第二沟槽以使固定件固定入开孔内。 根据本发明的实施例，发光二极管灯源更包括基座，基座设置于壳体与
线路基板之间且支撑线路基板。
根据本发明的实施例，基座具有由线路基板覆盖的开沟，导热管设置于
开沟上。
根据本发明的实施例，线路基板更包括至少 一第 一螺钉与至少 一第 一 固 定孔，基座更具有至少一第二螺钉、至少一第一螺紋孔以及至少一第二固定 孔，壳体更具有至少一第二螺紋孔，并且第一螺钉通过第一螺紋孔与第一固 定孔将线路基板固定于基座上，同时第二螺钉通过第二螺紋孔与第二固定孔 将基座固定于壳体上。
根据本发明的实施例，发光二极管灯源更包括设置于线路基板与基座之 间的金属板。
承上所述，本发明中，遮罩遮蔽散热器件并因此减少诸如阳光与灰尘等 外界干扰的影响。因而，发光二极管灯源具有较佳的散热能力以及出众的性能。
附图提供对本发明的更进一步的理解，并且其也为本说明书的组成部 分。附图绘示了本发明的实施例，其与具体实施例一并用以解释本发明的原理。
图1为一种现有的发光二极管灯源；
图2A为本发明第一实施例的发光二极管灯源的3D视图2B为沿图2A中A-A线的剖一见图2C为沿图2A中B-B线的剖;f见图2D为图2A所示的散热器的另一种实施方式；
图2E为图2A所示的散热器的又一种实施方式；
图3为本发明另一实施例的发光二极管灯源的剖视图4为本发明另一实施例的发光二极管灯源；
图5为图4的发光二极管灯源的仰视图6为本发明一实施例的壳体与导热管的另一种实施方式；
图7A为图6所示的导热管与壳体之间的连接关系；图7B为图6所示的导热管与壳体之间的连接关系的另一种实施方式;
图8为本发明另一实施例的发光二极管灯源的局部剖视图9为图8所示的分解发光二极管灯源；
图IO为本发明另一实施例的发光二极管灯源。
主要元件符号说明
100:发光二极管灯源
105:线^各基板
106:散热鳍片
107:基座
110:发光二才及管
200:发光二极管灯源
200，发光二极管灯源
200":发光二极管灯源
210:壳体
210，壳体
210":壳体
210a:第二螺紋孔
212:开孔
212a:第二沟槽
214:侧壁
216:盖体
218:盒体
220:条状光源
222:线路基板
222a:外部导线
222b:电极
222c:基板电路图案
222d:灯基板
222e:第一螺钉
222f:第一固定孔
224:发光二极管单元224a:透明树脂
224b:导线
224c: 二极管电路图案
224d:发光二极管
224e:金属座
230:散热器件
230':散热器件
230":散热器件
232:导热管
232，导热管
232":导热管
232a:导管
232a':导管
232b:毛细结构
232b，倾斜部
232c: ^令却剂
232d:固定件
232d':固定件
232e:第一沟槽
234:散热器
234，散热器
234":散热器
234a:散热鳍片
234a，长4p]犬结构
234b:装配孔
234b':棒状结构
234c:套管
240:遮罩
240，遮罩
242:开沟
244:第二螺钉246:第一螺紋孔 248:第二固定孔 250:金属板
具体实施例方式
参阅下文将详细地描述本发明的较佳实施例，其中的实施例将绘示于附
图2A为根据本发明第一实施例的发光二极管灯源的3D视图。参考图 2A，发光二极管灯源200包括具有至少一开孔212的壳体210、条状光源220、 散热器件230以及遮罩240。条状光源220设置于壳体210内部，并具有线 路基板222与多个设置于线路基板222上的发光二极管单元224。散热器件 230包括导热管232与散热器234。导热管232接触于线路基板222，并经开 孔212延伸至壳体210的外部，并将条状光源220产生的热量传导至散热器 234。散热器234设置于导热管232暴露于壳体210外，并将自条状光源220 的传导热量发散至周围空气中。遮罩240设置于壳体210上，并遮蔽散热器 件230。
遮罩240遮蔽散热器件230，使得散热器件230不受外界干扰。例如， 遮罩240可以设置于散热器件230之上，进而作为阻挡阳光的遮阳罩，这避 免了散热器件230被加热，从而增进了散热器件230的性能。而且，遮罩240 也能减少散热器230上所积聚的灰尘量，这增强了散热器件230与外界空气 之间的接触，从而进一步提高散热器件230的性能。
此外，导热管232的使用使得散热器234的设置更加灵活，因而可以降 低发光二极管灯源200的厚度，扩展发光二极管灯源200的使用范围。
导热管232能够通过开孔212紧凑地装配于壳体210上，使得壳体210 内部的条状光源220能够获得更好的保护，此也阻止灰尘进入壳体210与积 聚于发光二极管单元224上，从而避免发光二极管单元224的亮度降低。
壳体210的设计可以依照使用情况变化。例如，壳体210可以由透明材 质制作，如透明压克力、玻璃或透明树脂，这样允许发光二极管单元224发 射的光通过。从而设计的发光二极管灯源200可以用作天花板照明器材。另 外，在未示的实施例中，壳体可以仅由一透明表面所组成，并且其他部分的 内部设置有反射材质且反射发光二极管单元发射的光。因而设计的发光二极管灯源可以作为低散度照明器件，如闪光灯(flash light )与聚光灯(spot light)。
图2B为沿图2A中A-A线的剖面图。参考图2B,每个发光二极管单元 224包括透明树脂224a、多个导线224b、 二极管电路图案224c、发光二极 管224d以及金属座224e。发光二极管224d设置于金属座224e上。金属座 224e可以由铝制成，可以反射发光二极管224d发射的光，并增强发光二极 管单元224的亮度。
导线224b电连接于发光二极管224d与二极管电^各图案224c之间，其 中二极管电路图案224c可以由铜箔或铝箔制造。导线224b、 二极管电路图 案224c以及发光二极管224d采用透明树脂224a密封以提供保护。此外， 透明树脂224a内部可以具有荧光材质层(未图示)，其可以被发光二极管 224d发射的光所激发，并发出颜色与发光二极管224d的光不同的光。
线路基板222包括多个外部导线222a、多个电极222b、基板电路图案 222c以及灯基板222d。发光二极管单元224设置于灯基板222d上。基板电 路图案222c可以由铜箔或铝箔制作，并设置于灯基板222d的表面上。电极 222b可以由导电材质制作，并设置于基板电路图案222c的表面上。外部导 线222a电连接于二极管电路图案224c与电极222b之间。
人们可以注意到发光二极管单元224与线路基板222可以采用其他方式 实施，如倒装法(flip chip)封装与多发光二极管封装。
图2C为沿图2A中B-B线的剖面图。参考图2C,本发明中，散热器234 可以包括多个散热鳍片234a，散热鳍片234a可以由金属或其他导热材质制 作。每个散热鳍片234a可以具有装配孔234b，散热鳍片234a设置于导热管 232上，并且导热管232插入装配孔234b。散热鳍片234a可以通过压紧法 或焊接法装配于导热管232上。
除以上揭露内容外，散热器234可以依照不同情况以各种方式实施。图 2D绘示了图2A所示的散热器的另一种实施方式。参考图2D，散热器件230 中的散热器234，可以包括多个长4丁状结构234a，与多个棒状结构234b，，其可 以呈辐射状设置于导热管232上。
图2E绘示了图2A所示的散热器的另一种实施方式。参考图2E,散热 器234"更具有套管234c，套管234c上设置有长钉状结构234a，与棒状结构 234b，。套管234c可以与长钉状结构234a，与棒状结构234b，一体形成，从而 在装配散热器234"与散热管232时，通过将套管23礼穿过散热管"2就可以将长钉状结构234a，与棒状结构234b，固定于导热管232上，进而简化了散 热器234"与导热管232的装配制程。
导热管232可以为金属条或热管。例如，导热管232可以为毛细热管或 帕金斯管(Perkins tube )。参考图2C,导热管232包括导管232a、毛细结构 232b以及冷却剂(未图示)，其中冷却剂设置于毛细结构232b内部，并且毛 细结构232b设置于导管232a内部。
导管232a可以由导热材质制成，如4艮、铜或铝。条状光源220产生的 热量加热壳体210内部的导管232a，进而使内部的冷却剂蒸发。由于压差的 关系，蒸发的冷却剂扩散至导管232a位于壳体210外部，然后通过散热器 324将冷却剂携带的热量散失，并使冷却剂冷凝。之后，冷凝的冷却剂通过 毛细结构232b移回导管232a位于壳体210内部的部分，以再次蒸发并重复 此循环。
导热管能够以其他的方式实施，帕金斯管即为其一。图3为依据本发明 另一实施例的发光二极管灯源的剖面图。参考图3，导热管232，包括具有倾 斜部232b，的导管232a，以及设置于导管内部的冷却剂232c。导热管232，工 作方式类似于导热管232，然冷凝于倾斜部232b，的冷却剂232c由于重力作 用筒单地流回导管232a，位于壳体210内部的部分。
图4绘示了依据本发明另一实施例的发光二极管灯源，且图5为图4中
发光二极管灯源的仰视图。可以注意到本实施例类似于图2a中所示的前述
实施例，在此两实施例中，相似的参考标记表示相似的元件。参考图4与图
5，壳体210，具有多个开孔212与多个侧壁214,其中开孔212分别设置于
侧壁214的两相对侧壁上。导热管232的两端可以分别延伸过此两开孔212。
由于导热管232具有较大的接触区域，因此本实施例可以具有较佳的散热性 台匕
图6绘示了依据本发明一实施例的壳体与导热管的另一实施方式。壳体 210"具有设置于同一侧壁214上的两开孔212，且导热管232包括两延伸部 232a与U形部232b。 U形部连接位于壳体内部的两延伸部，同时延伸部分 别延伸过开孔212。本实施例中，壳体210，，可以包括盖体216与盒体218, 其中盖体216与盒体218装配，并进而将导热管232固定于开孔212中。
图7A绘示了图6所示的导热管与壳体之间的连接关系。参考图7A,导 热管232"具有固定于开孔212中的固定件232d。本实施例中，开孔212为矩形，且固定件232d可以具有第一沟槽232e。开孔212的侧面配合到沟槽 232e内，并进而将固定件232d固定于开孔212上。
图7B绘示了图6所示的导热管与壳体之间的连接关系的另一种实施方 式。参考图7B，每个开孔212具有第二沟槽212a，，其中固定件232d，可以 配合到第二沟槽212a，内，并进而将固定件232固定于开孔212中。
图8绘示了依据本发明另一实施例的发光二极管灯源的局部剖面图，图 9绘示了图8所示的分解发光二极管灯源。参考图8与图9，发光二极管灯 源200，更包括设置于壳体210与线路基板222之间的基座240。基座240支 撑并固定线路基板222。基座240具有开沟242,导热管232设置于开沟242 中。线路基板222可以覆盖开沟242,以便于将导热管232固定于开沟242 中。本实施例中，开沟242可以容纳多个导热管232。然而，开沟242能够 设计为其他形式，如仅容纳一个导热管232。
本实施例中，线路基板222可以更包括至少一第一螺钉222e与至少一 第一固定孔222f，基座240可以更具有至少一第二螺钉244、至少一第一螺 紋孔246以及至少一第二固定孔248，壳体210可以更具有至少一第二螺紋 孔21 Oa，并且第 一螺钉222e通过第 一螺紋孔246与第 一 固定孔222f将线路 基板222固定于基座240上，而且同时第二螺钉244通过第二螺紋孔210a 与第二固定孔248将基座240固定于壳体210上。
在上述实施例中，导热管直接接触线路基板，然而，导热管能够通过其 他方式接触线路基板。图10绘示了依据本发明另一实施例的发光二极管灯 源。参考图10，发光二极管灯源更包括设置于线路基板222与基座240之间 的金属板250。金属板250有助于将来自导热管232的热量传导至基座240, 从而提高了散热性能。
总之，所述的实施例具有遮罩，遮罩遮蔽散热器件，使得散热器件能够 不受外界千扰，例如直接暴露于阳光下与积聚灰尘中，因此增进了散热器件 的效率与发光二极管灯源的性能。
此外，导热管的使用使得散热器的设置更加灵活，因而可以降低了发光 二极管灯源的厚度，扩展了发光二极管灯源的使用范围。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下对本发明的结构所作出的各种 修改与变更对熟知此项技术者来说都是显而易见的。综上所述，对落入所附 的各权利要求及其等同范围内的发明创作的修改与变更都被本 明所涵盖。
权利要求
1.一种发光二极管灯源，包括壳体，具有至少一开孔；条状光源，设置于所述壳体内部，包括线路基板；多个发光二极管单元，设置于所述线路基板上；散热器件，包括导热管，连接至所述线路基板，并经所述开孔延伸至所述壳体的外部；散热器，设置于所述导热管暴露于所述壳体的外部的部分上；以及遮罩，设置于所述壳体上，并遮蔽所述散热器件。
2. 如权利要求1所述的发光二极管灯源，其中所述导热管为金属条。
3. 如权利要求1所述的发光二极管灯源，其中所述导热管为热管。
4. 如权利要求3所述的发光二极管灯源，其中所述导热管为毛细热管 或帕金斯管。
5. 如权利要求1所述的发光二极管灯源，其中所述散热器包括多个散 热鳍片。
6. 如权利要求5所述的发光二极管灯源，其中所述散热鳍片设置于所 述散热管的端部。
7. 如权利要求5所述的发光二极管灯源，其中所述散热器的材质包括 金属。
8. 如权利要求7所述的发光二极管灯源，其中各所述散热鳍片具有装 配孔，所述散热鳍片设置于所述导热管上，并且所述导热管插入所述装配孔。
9. 如权利要求1所述的发光二极管灯源，其中所述壳体具有多个侧壁 与多个开孔，所述开孔设置于所述侧壁上。
10. 如权利要求9所述的发光二极管灯源，其中所述散热鳍片设置于所 述导热管的两端。
全文摘要
本发明公开一种发光二极管灯源，其包括具有至少一开孔的壳体、条状光源、散热器件以及遮罩。条状光源设置于壳体内部，并具有线路基板与多个设置于线路基板上的发光二极管。散热器件包括导热管与散热器，其中导热管连接至线路基板，并经开孔延伸至壳体外部。散热器设置于导热管暴露于壳体外。遮罩设置于壳体上，以遮蔽散热器件。本发明的发光二极管灯源具有较佳的散热性能。
文档编号F21S2/00GK101639168SQ20091016014
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月24日 优先权日2008年7月30日
发明者刘家齐 申请人:齐瀚光电股份有限公司