专利名称：导线架的制作方法
技术领域：
本发明关于一种可承载多个发光晶片的导线架，且特别是有关于一种可阻止外 界水气渗入其内与发光晶片接触的导线架。
背景技术：
近年来，由于发光二极管(Light Emitting Diode, LED)具有体积短小以及单 一热量低的优势，LED的相关应用越来越多。目前LED的主流应用在于电子产品的 背光照明，例如手机、笔记型电脑以及电视。这些电子产品一般所需要的背光是 白光，白光LED的制作方式为目前LED产业的重要议题之一。目前而言，白光LED 的制作方式大致可分为激发萤光粉出光或是利用三原色LED(红、蓝、绿)混光。激 发萤光粉出光的方式大致可分为蓝光LED搭配黄色萤光粉、蓝光LED搭配红色及绿 色萤光粉或是紫外光LED搭配三原色萤光粉。 一般而言，RGB三色LED混光有着色 彩饱和度较高以及发光亮度较高的优点，因此普遍应用于高阶电子产品中。
另外，目前在照明市场上，LED有逐渐取代传统照明灯具的趋势，诸如车用头 灯、探照灯、以及室内照明等。由于上述照明市场必须要有足够的光强度，才能够 远距离的辨识物体，因此，目前市面上已逐渐开发有高亮度照明的发光装置。如图 一所示，即为为目前市面上既有的高亮度照明的发光装置。
由于具有高亮度发光能力的发光装置1，不管是利用激发萤光出光方式或是 RGB三色LED混光方式，都需要设置多个发光二极管12于导线架10上，在实际应 用上可能高达数十个甚至一百个或更多的发光二极管12，本处仅以设置复数个发 光二极管12加以说明之。因此，基座102必须形成较大的面积，让多个发光二极 管12得以同时排列于该基座102上方，并使多个发光二极管12所产生的热能得以 透过基座102进行热能传递，进而将其向外排出。而为了解决散热问题，故需于基 座102的底部贴合有一散热构件14，以使热量得以透过基座102传递至散热构件 14上。进而，透过散热构件14与空气产生热交换而达到快速散热的效果。
但是，承载多个发光二极管12的导线架10，为了提供具有较大散热面积的基 座102，需将基座102制成平板状，再于基座102上方成型有绝缘本体100，且基 座102的面积大于绝缘本体100。而绝缘本体100于基座102上成型时，为了不致 产生脱落，因此在基座102上设有数个通孔1024，使绝缘本体100能透过通孔1024与基座102互相固接。而基座102为了与散热构件14结合，因此基座102上必须 设置有锁固孔1026，以使基座102得以透过该锁固元件16(如图1所示的螺丝)被 锁固于散热构件14上。
前述结构，绝缘本体100仅透过通孔1024与基座102结合。但绝缘本体100 系以射出成型方式结合于基座102上，故其绝缘本体100与该基座102间形成有一 水平的贴合面，但由于绝缘本体100利用射出成型技术于基座102上成形时，由于 绝缘本体100与基座102为两种不同材质的材料所构成，因此，绝缘本体100无法 有效紧密的贴合于该基座102上，故需透过通孔1024达到绝缘本体100与基座102 的结合。
惟，由于该绝缘本体100以射出成形方式结合于该基座102上时，因射出成形 必须经过冷却收縮的过程，因此容易造成绝缘本体100的变形，造成绝缘本体100 与基座102间的贴合面无法密合地相接触，而于绝缘本体100与该基座102间的贴 合面产生缝隙，致使水气夹带于空气中，经由该未密合的贴合面所产生的缝隙进入 绝缘本体100与基座102所产生的固晶区域中，而产生水气渗入的问题，造成固晶 区域内部的发光二极管12的损坏。再者，基座102系透过锁固元件16与散热构件 14结合，因此，在锁固的过程中，亦容易因为锁固力道不平均造成基座102的翘 曲变形，使绝缘本体100与基座102间产生缝隙，或是增大其缝隙，造成水气渗入 的情形加剧，严重影响发光装置1的效能，更容易造成发光二极管12的失效，而 縮短其使用寿命。
爰是，如何提供一种具有绝佳散热效果，且能有效防止水气渗入，进而延长使 用寿命的高亮度发光装置专用的导线架，即为本发明中所欲解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有绝佳散热效果，且能有效防止水气渗入，进 而延长使用寿命的高亮度发光装置专用的导线架。
为达上述目的，根据本发明的第一具体实施例，本发明的导线架包含有基座、 绝缘本体以及支架。基座包含上端面及下端面，上端面更包含有第一表面及第二表 面。其绝缘本体部份地包覆基座并同时与第一表面构成固晶区域，以藉由该固晶区 域承载该数发光晶片。定义第一表面系一高度参考面且下端面低于第一表面。第一 表面与第二表面有一高度差。支架部份地被绝缘本体包覆，且包含与该等发光晶片 电性连接的第一连接部及与电路电性连接的第二连接部。
藉以通过该第一表面与该第二表面所形成的高低落差，以达到有效阻止水气渗 入发光装置的效果。
此外，根据本发明第二具体实施例，基座的上端面进一步包含第三表面，第三表面、第一表面以及第二表面两两之间皆有一高度差。第三表面设于第一表面及第 二表面之间。
又根据本发明第三具体实施例，基座的上端面进一步包含第四表面，第四表面、 第三表面、第一表面以及第二表面两两之间皆有一高度差。第三表面与第四表面相 邻地设于第一表面及第二表面之间。
藉以，根据上述多个具体实施例，本发明的导线架的基座利用之间形成有高度 落差的多个表面，以使绝缘本体与该基座间形成有更为复杂的接触面积，令其水气 从绝缘本体与基座之间的缝隙渗入后，除可延长水气渗入路径的长度亦可改变水气 的流动方向，以增加水气渗入的困难度，进而有效避免水气渗入到固晶区域与发光 晶片接触，以防止发光二极管失效或縮短其使用寿命。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的 了解。
图1是先前技术的导线架的示意图。
图2A是根据本发明第一具体实施例的导线架的示意图。
图2B是图2A中的导线架沿A-A线的剖面图。
图2C是图2A中的基座与支架的示意图。
图2D是图2A中的导线架与散热片贴合的示意图。
图3A是根据本发明第二具体实施例的导线架的示意图。
图3B是图3A中的基座的示意图。
图4是根据本发明第三具体实施例的导线架的示意图。
图5是根据本发明第四具体实施例的导线架的示意图。
图6A是根据本发明第五具体实施例的导线架的示意图。
图6B是图6A中的基座的示意图。
图7A是根据本发明第六具体实施例的导线架的示意图。
图7B是图7A中的第一子基座与第二子基座的示意图。
图8A是根据本发明第七具体实施例的导线架的示意图。
图8B是对应图8A中的导线架的立体图。
图8C是对应图8A中的导线架的另一立体图。
图9是根据本发明第八具体实施例的导线架的示意图。
图10A是根据本发明第九具体实施例的导线架的示意图。
图IOB是图10A中的导线架沿A-A线的剖面图。
图10C是图10B的导线架包含折弯支架的示意图。图11是根据本发明第十具体实施例的导线架的示意图。
图12是根据本发明第十一具体实施例的基座的示意图。 图13是根据本发明第十二具体实施例的导线架的示意图。
具体实施例方式
本发明的导线架主要应用于具有高亮度照明的发光装置上，因此需承载多数个 发光晶片，其可承载数十个或一百个以上。实际上，发光晶片可为发光二极管、雷 射二极管或其他半导体发光结构。
相较于先前技术的导线架IO(如图1所示)，本发明的导线架的基座包含多个 之间具有高度差的表面以阻止水气渗入发光装置内。如图2B中的导线架20所示， 基座202的上端面2020包含第一表面20200以及低于第一表面20200的第二表面 20202，致使该第一表面20200与该第二表面20202形成有一高低落差。另外，需 补充说明的是，为了让所有实施例都能具有明确的高度及正负方向定义，因此将基 座的第一表面定义为一高度参考面，且将基座的下端面定义低于第一表面。
当夹带于空气中的水气经由绝缘本体200与基座202之间的缝隙渗入到第二表 面20202后，水气的渗入路径会遇到由具有高度差的相近表面所形成的转折处，转 折处可阻挡水气的渗入甚至让水气反向流动。并且，水气需克服该高度差才能渗入 到第一表面20200，相对地延长了水气欲与发光二极管4接触所需渗入的路径长度。 再者，由于该第一表面20200与该第二表面20202间形成有一高度落差，致使该绝 缘本体200成型于该基座202上时，其绝缘本体200会将该高低落差处填满，并包 覆于第一表面20200的周围，而令该绝缘本体200与该第一表面20200的周缘形成 较佳的紧密贴合效果，进而避免水气渗入第一表面20200中。进而，本发明的导线 架20达到阻挡外界水气渗入固晶区域20204与发光二极管4接触的目的。
再者，基座的上端面可包含更多之间具有高度差的表面，如图3A中的导线架 21及图4中的导线架22所示。相较于图2B中的基座202，图3A及图3B中的基座 212的上端面2120进一步包含第三表面21204，第三表面21204皆高于第一表面 21200及第二表面21202。相较于图3A中的基座212，图4中的基座222的上端面 2220进一步包含第四表面22206，第四表面皆低于第一表面22200及第二表面 22202。藉此，绝缘本体及基座之间的接触面具有更多能阻挡水气渗入的转折处， 且相对地延长了水气从外界到固晶区域的渗入路经。另外，绝缘本体藉由填满多个 转折处(亦即，高低落差处)更能紧密地贴合于基座，以阻止外界水气渗入导线架内。
另外，如图2D所示的导线架20的基板202与绝缘本体202的尺寸大致相同， 因此绝缘本体200及基座202 (如图2C所示)皆需开一锁固孔，让螺丝可锁入该锁 固孔，将导线架20锁固于散热构件5上(如图2D所示)。但是，本发明的导线架不限于此，如图5所示的导线架23的基座232的尺寸小于绝缘本体230，因此只需 在绝缘本体230上开一锁固孔，螺丝可不穿过基板232而锁入散热构件。由于绝缘 本体230能吸收部份锁固力道，且基板232并未直接受力(未被螺丝穿过)，所以导 线架23被锁固于散热构件5上时，基板232较不容易翘屈变形，进而不会产生或 加大绝缘本体230与基板232之间的缝隙，更能阻止水气渗入导线架23内。
由于射出成型的绝缘本体会冷却收縮或是基座受锁固力道会翘曲变形，而在基 座与绝缘本体之间产生缝隙。若绝缘本体与基座之间的接合力越大，产生的缝隙就 会相对地越小。欲将绝缘本体与基座紧密地相接合，除了间接地利用螺丝的锁固力 道之外，还可从增加绝缘本体与基座之间接合力的方向着手。可以在基座上设置多 个通孔，如图2B及图2C所示的包含多个通孔2024的基座202，还可以在基座四 周设置凹槽，如图6A及图6B所示的基座242。绝缘本体240于射出成型时填满凹 槽2424，进而增加绝缘本体240与基座242之间的纵向接合力(如图6A所示的箭 头方向)。
于阻挡水气渗入的目的之外，本发明的导线架于结构及材料方面还可有其他的 变化以更快地散发或导引发光二极管所产生的热量。当然，下述的导线架的基座仍 然包含之间具有高度差的多个表面以达到阻止水气渗入的主要目的。
为了快速地散去高亮度照明发光装置所产生的热量，导线架的基座可使用导热 系数较高的材料制成。 一般而言，基座的材料为铝或铜，导线架的基座理论上全部 用导热系数较高的铜制成即可，但是铜的成本较铝昂贵。因此，实际作法是把两个 不同材料制成的部份组合为基座，如图7A及图7B的基座252所示，基座252包含 第一子基座2520及第二子基座2522。第一子基座2520的材料为铜，第二子基座 2522的材料为铝。尺寸较小且铜制的第一子基座2520用以承载多个发光二极管， 以快速导去热量。尺寸较大且铝制的第二子基座2522可容纳第一子基座2520，除 了帮助散去第一子基座2520传导来的热量之外，面积较大的第二子基座2522还可 增加与散热构件的热交换量以快速散去热量。进而，基座252兼顾了散热速率及制 造成本的要求。
除了上述利用高导热系数材料的方法之外，还可以利用增大散热面积的方法增 加散热速率，如图8A至图8C所示。图8A中的导线架26的基座262包含散热板 2624，散热板2624对称地向外突出于绝缘本体260。举例而言，图8B中的散热板 2624向外突出于绝缘本体260两侧，图中的散热板2624向外突出于绝缘本体 260四周。突出于绝缘本体260的散热板2624除了可增加散热面积之外，多个导 线架26之间还可以互相连接各自的散热板2624以平均分散热量，避免热量过于集 中。
另外，增加散热速率的方法还可如图9所示的基座272突出于绝缘本体270的下缘。散热构件6包含相配于基座272突出部分的内凹空间，进而增加基座272与 散热构件6之间的接触面积以增加散热效率。当然，本发明不限于此，基座也可包 含一内凹空间与散热构件的外突部份相嵌。
另外，本发明的导线架还可有其他变化以适用于不同用途上，例如与电路的 连接方式、与发光二极管的连接方式以及外观呈现。当然，下述的导线架的基座仍 然包含之间具有高度差的多个表面以达到阻止水气渗入的主要目的。
于导线架与电路的连接方式上，图2B中的导线架20的支架204埋入于绝缘本 体200内，除了露出第一连接部2040与发光二极管4电性连接之外，只露出第二 连接部2042透过接线电性连接至与外部电路，以提供发光二极管4电源。当然， 支架的设置方法不限于此，支架可突出于绝缘本体，如图IOA至图IOC所示。视电 路板与支架的实际焊接情况，突出于绝缘本体且与电路板相连接的第二连接部可保 持平直或是弯曲以利于焊接。举例来说，若导线架28嵌入于电路板(虚线所示)的 凹陷区域，如图10A及图10B所示，支架284的第二连接部2842可保持平直以贴 近电路板。若导线架28直接置放于电路板(虚线所示)上，如图10C所示，第二连 接部2842需折弯以贴近电路板。藉此，过锡炉时，电路板上的锡膏可轻易地黏附 于第二连接部2842。
于导线架的支架与发光二极管的连接方式上，以图2A中排成阵列的其中一列 发光二极管4为例，如图2B所示的支架240的第一连接部2040只电性连接至该列 发光二极管4中最靠近第一连接部2040的发光二极管4，其他发光二极管4之间 只以接线互相电性连接。若该列发光二极管4其中的一发光二极管4损坏失效，该 列发光二极管4皆无法发光。因此，如图11所示的支架294包含多个第一连接部 2940，每个第一连接部2940皆与第二连接部2942相连接。每一个第一连接部2940 系一长条状，可电性连接一列发光二极管7中每一个发光二极管7，因此该列其中 一个发光二极管7损坏失效，不会影响到其他发光二极管7运作。
于外观呈现上，由于发光二极管的尺寸相较于一般灯管或灯泡所需的发光元件 小很多，因此承载发光二极管的导线架可轻易地依实际应用或制造需求而改变外观 呈现，如图12及图13所示。图12中的基座302呈一圆形，图13中的基座312呈 一椭圆形，且绝缘本体310呈一圆形。当然，基座302、基座312以及绝缘本体310 的外观不限于此，还可为三角形或其他多边形。
需补充说明的是，上述多个实施例所描绘的基座与支架皆为分离，亦即，热电 分离式导线架。但是，本发明的导线架不限于此，基座也可与其中一侧的支架一体 成形，亦即，热电共体式导线架。
相较于先前技术，本发明的导线架的基座利用之间形成有高度落差的多个表 面，以使绝缘本体与该基座间形成有更为复杂的接触面积，令其水气从绝缘本体与基座之间的缝隙渗入后，除可延长水气渗入路径的长度亦可改变水气的流动方向， 以增加水气渗入的困难度，进而有效避免水气渗入到固晶区域与发光晶片接触，以 防止发光二极管失效或縮短其使用寿命。再者，本发明的导线架的基座除了设置通 孔或凹槽之外，还可利用锁固元件，以增加基座与绝缘本体之间的接合力，进而减 小绝缘本体与基座之间的缝隙，因此可减少水气渗入量。另外，本发明的导线架可 具有突出于绝缘本体的散热板以及使用不同材料所制成的基板，以增加散热效率。 综上所述，本发明的导线架具有绝佳散热效果，且能有效防止水气渗入，进而延长 高亮度发光装置的使用寿命。
藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精 神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地， 其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的 范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解 释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
权利要求
1.一种导线架，用以承载数个发光晶片，包含一基座，包含一上端面及一下端面，该上端面包含一第一表面及一第二表面；一绝缘本体，部份地包覆该基座并与该第一表面构成一固晶区域，该固晶区域用以承载该等发光晶片，定义该第一表面系一高度参考面且该下端面低于该第一表面，该第一表面与该第二表面有一高度差；以及一支架，部份地被该绝缘本体包覆，包含与该等发光晶片电性连接的一第一连接部及与一电路电性连接的一第二连接部。
2. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该第一表面高于该第二表面。
3. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该下端面暴露于该绝缘本体。
4. 如权利要求3所述的导线架，其特征在于，该下端面突出于该绝缘本体。
5. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该第二连接部突出于该绝缘本体 的一侧面。
6. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该基座包含一通孔，该绝缘本体 填满该通孔。
7. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该基座的一侧面包含一凹槽，该 绝缘本体填满该凹槽。
8. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该基座包含一散热板，该散热板 对称地向外突出于该绝缘本体。
9. 如权利要求1所述的导线架，其特征在于，该基座的该上端面包含一第三表 面，该第三表面、该第一表面以及该第二表面两两之间皆有一高度差，该第三表面 设于该第一表面及该第二表面之间。
10. 如权利要求9所述的导线架，其特征在于，该第三表面高于该第一表面及该 第二表面。
11. 如权利要求9所述的导线架，其特征在于，第一表面及第二表面皆高于该第 三表面。
12. 如权利要求9所述的导线架，其特征在于，该基座的该上端面包含一第四表 面，该第四表面、该第三表面、该第一表面以及该第二表面两两之间皆有一高度差， 该第三表面与该第四表面相邻地设于该第一表面及该第二表面之间。
13. 如权利要求12所述的导线架，其特征在于，该第三表面高于该第一表面及 该第二表面，该第四表面系低于该第一表面及该第二表面。
全文摘要
本发明揭露一种可承载数个发光晶片的导线架，该导线架包含基座、绝缘本体以及支架。基座包含上端面及下端面，上端面包含第一表面及第二表面。绝缘本体部份地包覆基座及支架。绝缘本体与第一表面构成固晶区域，固晶区域用以承载该等发光晶片。其中，定义第一表面系一高度参考面且下端面低于第一表面。第一表面与第二表面有一高度差。藉此，该高度差可阻止外界水气直接渗入固晶区域与发光晶片接触。
文档编号H01L25/00GK101494217SQ20081000057
公开日2009年7月29日 申请日期2008年1月23日 优先权日2008年1月23日
发明者李廷玺, 林昆贤, 陈立敏 申请人:一诠精密工业股份有限公司