发光二极管的照明装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种发光二极管的照明装置，该照明装置至少包括金属材质的基座，设置于基座表面的基板，且该基板上具有电极及至少一发光二极管晶片，及绝缘贴片设置于基板和基座之间，该绝缘贴片与该基板满足L2+2×T≧L1+2×Cr及W2+2×T≧W1+2×Cr的关系，其中，Cr为该基板的边缘任一点沿该绝缘贴片表面到该基座的最短距离，且Cr≧1.6mm，L1为该基板的长度，L2为该绝缘贴片的长度，W1为该基板的宽度，W2为该绝缘贴片的宽度，T为该绝缘贴片的厚度。借由控制绝缘贴片的尺寸，可增加电极至基座间的沿面距离(CreepageDistance)，解决照明装置的安全性问题且不增加制造成本。
【专利说明】发光二极管的照明装置【技术领域】
[0001]本发明有关一种发光二极管的照明装置，特别指一种依规范需有最小沿面距离(Creepage Distance)的照明设备。
【背景技术】
[0002]近年来，为达到节约能源及符合环保的要求，照明设备的相关厂商与研发单位已逐渐将照明设备的光源改采用发光二极管(LED)。发光二极管为一种固态的半导体元件，利用电流通过发光二极管内，使能量以光的形式释放出来，具有体积小、反应速度快、耗电量低及低污染等优势。
[0003]但，照明设备属电气产品，在使用上必需考量安全规范，保证人身安全、财产及环境等不受伤害和损失，而针对LED照明设备的安全规范，不同国家及根据不同的工作电压(working voltage)有不同的规定。
[0004]其中，IEC(International Electrotechnical Commission )灯具标准中编号 IEC 60598-1(灯具，第 I 部分:一般要求和试验；Luminaires - Part 1: Generalrequirements and tests),其内容规定了工作电压在1000V以下照明产品的安全规范,并对最小沿面距离(Cre印age Distance)有详细的定义和规范。沿面距离指两个带电体之间或是带电体与可触表面间沿绝缘表面的最短距离；沿面距离不够将会引起漏电所产生的击穿现象及绝缘失效等问题，直接影响产品的安全与否，也是产品能否通过安全规范测试的一个重点和困难点。
[0005]为了解决此一问题，大多数的设计者会在LED驱动上使用并联的方式，使整个系统的工作电压低于安全特低电压(Safety Extra Low Voltage, SELV),安全特低电压是指在任意两个可能碰触的组件之间，或人体可能碰触到任意组件和产品的接地保护端子间的电压，不会超过规范值，所以在安全特低电压下，不用考虑沿面距离的问题，而不同的国家中针对安全特低电压有不同的规范。但此种并联的驱动方式会因为每颗LED的内电阻不同，容易导致电流不均匀的问题，进而影响照明设备的发光均匀性，且容易降低LED寿命。而现有厂商为了要解决各别LED电流不均匀的问题，则需要在照明装置上另外采用电流控制IC来控制各别并联排列的LED电流，然而随着瓦数需求增大，LED并联排列数量增加，则会造成IC数量增多，将使得造成制造成本大幅增加，并非一个完善的解决方法。
[0006]因此，如何针对照明设备的结构进行改良，让依规范需有沿面距离的照明设备符合沿面距离的规范，同时不增加制造成本是目前的待解决的问题。
【发明内容】
[0007]为解决上述缺失，本发明提供一种发光二极管的照明装置，借由在基板和基座间设置一绝缘材质的贴片，设计基板的边缘任一点沿该绝缘贴片表面到该基座的最短距离符合安全规范中最小沿面距离(Creepage Distance)的标准,且不会造成生产成本的增加。
[0008]本发明的另一目的在提供一种发光二极管的照明装置，借由在基板和基座间设置一绝缘材质的贴片，且让该绝缘贴片具有良好的导热功能，能将基板上的热能传导到金属基座上，达到散热的效果。
[0009]本发明提供的种发光二极管的照明装置，该照明装置至少包括:一金属材质的基座；至少一基板设置于该基座的一表面，且该基板上具有至少一电极及至少一发光二极管晶片，该发光二极管晶片与该电极电性连接；及至少一绝缘贴片设置于该基板和该基座之间，该绝缘贴片与该基板满足L2+2XT≥ Ll+2XCr及W2+2XT ≥ ffl+2XCr的关系；其中，Cr为该基板的边缘任一点沿该绝缘贴片表面到该基座的最短距离，且Cr ≥1.6mm, LI为该基板的长度，L2为该绝缘贴片的长度，Wl为该基板的宽度，W2为该绝缘贴片的宽度，T为该绝缘贴片的厚度。
[0010]作为优选技术方案，该基座为壳体。
[0011]作为优选技术方案，该基座具散热鳍片。
[0012]作为优选技术方案，该基座的表面上具有多个基板及多个绝缘贴片，且一个基板对应一个绝缘贴片，或多个基板对应一个绝缘贴片。
[0013]作为优选技术方案，该绝缘贴片的厚度大于等于0.4mm ;该绝缘贴片进一步具有导热功能，且该绝缘贴片的导热系数大于等于I W/m-K。
[0014]本发明的优点在于，借由在基板和基座间设置一绝缘材质的贴片，设计基板的边缘任一点沿该绝缘贴片表面到该基座的最短距离符合安全规范中最小沿面距离(Cre印ageDistance)的标准，避免该照明设备因为无法符合安全规范而容易对安全造成危害；且利用绝缘贴片的低成本，使得本发明的照明设备在符合爬线距离的目的下，不会造成生产成本的增加。又，让该绝缘贴片具有良好的导热功能，能将基板上的热能传导到金属基座上，达到散热的效果。较佳的，该绝缘贴片的导热系数3 I W/m-K，厚度3 0.4mm;当导热系数〈I W/m-K时，绝缘贴片的导热效果不好，无法有效的将热导到基座，容易使发光二极管晶片温度超过工作温度，会使得发光二极管晶片的亮度和寿命减少；当绝缘贴片的厚度〈0.4mm时，则当照明设备温度过高时，绝缘穿透距离不足，会导致绝缘结构的可靠度降低，无法满足绝缘可靠度需求，因而降低照明设备的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明照明装置的第二较佳实施例示意图。
[0016]图2为图1的部分放大图。
[0017]图3为图2的侧示图。
[0018]图4为本发明照明装置的第二较佳实施例示意图。
[0019]图5为本发明照明装置的第三较佳实施例示意图。
[0020]【主要元件符号说明】
100:照明装置；
110:基座；
111:表面；
112:散热鳍片；
120:基板；
121:电 极；130:发光二极管晶片；
131:电极；
140:绝缘贴片；
L1:基板的长度；
Wl:基板的宽度；
L2:绝缘贴片的长度；
W2:绝缘贴片的宽度；
T:绝缘贴片的厚度；
Cr:最短距离。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0022]请参阅图1、图2及图3，其是本发明照明装置的第一较佳实施例示意图。该照明装置100至少包括:一金属材质的基座110，其中该基座110可直接做为该照明装置100的壳体，且该基座110更进一步可具散热鳍片112，用以增加该基座110的散热效果。
[0023]至少一基板120设置于该基座110的一表面111,且该基板120上具有至少一电极121做为电连接主要电源的正负电极，及至少一发光二极管晶片130，该发光二极管晶片130的电极131与前述电极121电性连接。
[0024]又，至少一绝缘贴片140设置于该基板120和该基座110之间，且满足该基板120的边缘任一点沿该绝缘贴片140表面到该基座110的最短距离大于等于1.6mm。
[0025]其中，该基板120 —般为印刷电路板(PCB)、金属基板(MCPCB)、以陶瓷材料为主的陶瓷基板(Ceramic Substrate)、覆铜陶瓷基板(DBC)。PCB及MCPCB可使用于一般LED应用的产品，不过当单位热流密度较高时，导热的需求更显得重要，所以LED散热基板主要采用金属基板及陶瓷基板两类来强化散热，且该基板120为现有市场及专利已揭露相关的结构技术，而该基板120上电极121与发光二极管晶片130的组成结构技术也为已知技术，且非本专利重点，在此不多加赘述。
[0026]实施上，该基板120为了散热考量，大多使用金属材质镀上绝缘表面，以美国的安全规定来看，尽管金属材质的基板120有绝缘表面，亦不能当作是沿面距离的一部份(参照UL 1598 6.11.8: For the purposes of measuring spacings, a lm—coated conductorshall be considered an uninsulated part.),故本发明无将该基板120的厚度及表面距离当作是绝缘沿面距离的一部份。
[0027]因此，本发明根据该基板120尺寸及该电极121沿该绝缘贴片140表面到该基座110的最短距离需求，来决定该绝缘贴片140的尺寸，以便使该照明装置100能够符合其工作电压所对应最小沿面距离的安全规范。在此要特别说明的是，既然镀上绝缘表面的金属材质的基板120不能当作是沿面距离的一部分，沿面距离应由基板120的边缘开始起算，因此沿面距离即是该基板120的边缘任一点沿该绝缘贴片140表面到该基座110的最短距离。
[0028]以本实施例而言，该照明装置100上采用一个绝缘贴片140对应一个基板120的设置方式，且每个基板120上设有一个发光二极管晶片130与一组连接主要电源的电极121，其中图1共有四方形的八个基板120和八个绝缘贴片140。定义LI为该基板120的长度，L2为该绝缘贴片140的长度，Wl为该基板120的宽度，W2为该绝缘贴片140的宽度，T为该绝缘贴片140的厚度，Cr为该基板120边缘处沿该导热贴片140表面到该基座110的最短距离(如第2图与第3图所示)，且Cr的大小则依照明设备不同的工作电压和国家来设计(现行主要国家/区域对照明装置的沿面距离规范如表I所示)，最少要满足Cr 3 1.6_关系(下列表I中对沿面距离的最小规范)，如此一来，该基板120边缘任一点沿该绝缘贴片140表面到该基座110的最短距离Cr即符合各国家/区域的安全规范。
[0029]表 1:
【权利要求】
1.一种发光二极管的照明装置，其特征在于，该照明装置至少包括: 一金属材质的基座； 至少一基板，设置于该基座的一表面，且该基板上具有至少一电极及至少一发光二极管晶片，该发光二极管晶片与该电极电性连接 '及 至少一绝缘贴片，设置于该基板和该基座之间，该绝缘贴片与该基板满足L2+2XT ≥Ll+2XCr及W2+2XT兰Wl+2XCr的关系；其中，Cr为该基板的边缘任一点沿该绝缘贴片表面到该基座的最短距离，且Cr ≥ 1.6mm, LI为该基板的长度，L2为该绝缘贴片的长度，Wl为该基板的宽度，W2为该绝缘贴片的宽度，T为该绝缘贴片的厚度。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该基座为壳体。
3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该基座具散热鳍片。
4.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该基座的表面上具有多个基板及多个绝缘贴片，且一个基板对应一个绝缘贴片。
5.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该基座的表面上具有多个基板，且多个基板对应一个绝缘贴片。
6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该绝缘贴片的厚度大于等于0.4mm。
7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该绝缘贴片进一步具有导热功能。
8.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该绝缘贴片的导热系数大于等于1W/m-Κ。
【文档编号】F21Y101/02GK103453339SQ201210175779
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】许蕙茹, 刘虹苹, 何彦纬 申请人:玉晶光电股份有限公司