专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种发光装置及一种发光模组定位电路板，尤指一种可以增进发光二极管发光模组的散热效率的发光装置及一种适用于大量生产场合的发光装置及发光模组定位电路板。
背景技术：
发光二极管是目前照明产业的热门产品，其应用领域逐渐地扩大。以往发光二极管仅应用于发光二极管跑马灯或红绿灯，但目前已经应用于小型白光发光二极管手电筒等可携式照明设备领域。相信，发光二极管未来更具有取代目前液晶显示器的冷阴极荧光灯管(CCFL)光源的潜力。其原因在于发光二极管具有较一般光源(如日光灯、钨丝灯)体积小及所需电力较少的优点，况且其所需的周围装置(如电源供应器)所占据的体积也远较以往的光源小。
可是，目前市面上的瓦级(其功率约为1瓦或1瓦以上)发光二极管发光装置的安装程序复杂，而且需要大量人力，使得其成本无法更进一步降低。其原因在于安装时，必须先用人力将每一个发光二极管依序利用固定材质(如螺丝、胶等任何可协助固定的物质)固定于一基板的特定位置上。接着，再用人力利用焊接的方式，将每一个发光二极管的每一个接脚与相关的导线连接，才能完成整个发光二极管发光装置的安装程序。因此，此种安装程序除了程序复杂及必须使用大量人力以外，每一个发光二极管的安装位置也无法标准化，而人为造成的导线焊接过程的失败率更无法降低，导致发光二极管发光装置的产量无法进一步提升。
此外，由于近来瓦级发光二极管的发光效率逐渐提升，导致瓦级发光二极管所产生的热能也大幅增加，间接造成瓦级发光二极管发光装置发光时的温度骤增。而且，当整体发光二极管发光装置的温度达到某一程度以后，便会造成其内部元件的损坏，并影响其发光效率。而目前市面上的发光二极管发光装置并未有较具体完整的散热相关装置，仅依靠空气传导的方式移除其内部的热能，并无法克服此一散热的难题。另一方面，在目前市面上的瓦级发光二极管发光装置中，各个瓦级发光二极管之间，因目前单颗瓦级发光二极管模组本身设计的关系，是以并联电路的方式互相连接，所以驱动整体瓦级发光二极管发光装置所需的电流较大，造成供应其电流的电源供应器的负担增加。此种情况除了会使整体瓦级发光二极管模组的使用寿命进一步缩短以外，同时也会使其温度进一步升高，形成恶性循环。
因此，产业界亟需一种除了可以利用大量且标准化的生产方式生产、可以迅速移除热能及利用低电流即可使用复数个发光二极管模组，以降低其生产成本、增加其产量并延长其使用寿命。
发明内容
本发明的发光装置，包括复数个发光二极管模组、一定位单元及一散热单元。其中，每一发光二极管模组皆具有一发光二极管基座、一金属散热板以及至少一发光二极管发光单元，此定位单元包括一具有复数个贯孔及一电路图样的定位板。此等发光二极管模组产生的热能通过由其发光二极管基座及金属散热板传递至此散热单元，并由此散热单元移除到外界。在安装本发明的发光装置时，此等发光二极管模组被放置于此定位板的复数个贯孔中，此等发光二极管模组并通过由位于其发光二极管基座表面的复数个电气接点与此定位板所具的电路图样达成电气连接。
本发明的发光模组定位电路板，是配合复数个具有至少一发光二极管发光单元、一发光二极管基座及一与此发光二极管基座相连接的金属散热板的发光二极管模组，而此发光模组定位电路板是包括一具有复数个贯孔的基板及一设于此基板表面的电路图样。其中，此等贯孔是贯穿此基板并容置此等发光二极管模组，而当此等发光二极管模组容置于此等贯孔后，此等发光二极管模组电气连接于此电路图样。
因此，本发明的发光装置及发光模组定位电路板可以简化整体发光二极管发光装置的安装程序，并可以利用标准化的生产流程大量生产以减低生产所需的成本及时间，同时减少人为安装失误造成的损失。除此之外，由于本发明的发光装置包括一金属材质的散热鳍片，并搭配至少一散热风扇，所以本发明的发光装置的散热效率较以往的发光装置大幅增进，并使其使用寿命大幅延长。
本发明的发光二极管模组所使用的发光二极管可为任何种类的发光二极管，较佳为磊晶发光二极管。本发明的发光二极管模组可具有任何数目的发光二极管，较佳为三个发光二极管。本发明的发光二极管所发出的光线可为任何波长范围，较佳为为蓝光范围、红光范围、绿光范围或白光。本发明的金属散热板可为任何可传导热能的金属材质，较佳为铝。本发明的印刷电路板的可为任何种类的印刷电路板，较佳为单层印刷电路板或双层印刷电路板。本发明的印刷电路板所具有的贯孔可为任何形状的贯孔，较佳方孔或圆孔。本发明的散热单元可为任何可以移除热能的结构，较佳为散热鳍片或热导管。本发明的散热单元可为任何可传导热能的金属材质，较佳为铜或铝。本发明的发光装置可具有任何数目的散热风扇，较佳为一个散热风扇。本发明的保护层可为有任何具有保护功能的材质，较佳为透明高分子层，次佳为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。本发明的印刷电路板可为任何现有的印刷电路板，较佳为一具串联电路的印刷电路板。本发明的固定板的材质可为任何易于加工的材质，较佳为金属或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
图1是本发明一较佳实施例的发光装置的立体图；图2是图1中，沿着A-A’线段所得的剖面图；图3是本发明一较佳实施例的发光二极管模组发光二极管基座的平面图；图4是本发明一较佳实施例的电路架构的示意图；图5是本发明另一较佳实施例的发光装置的立体图。
具体实施例方式
如图1及图2所示，本发明的发光装置是由发光二极管模组10、印刷电路板20(基板)、散热鳍片30及散热风扇40所构成。
其中，发光二极管模组10是由铝制的导热板11、发光二极管基座12、发光二极管装置13构成；印刷电路板20(基板)则具有复数个贯孔21及位于其表面的印刷电路22。此外，发光二极管模组10并可选择性设置配光片14(透镜)，以增加其发光的效率。
在安装本发明的发光装置时，首先将各个发光二极管模组10分别置入于相对应的位于印刷电路板20(基板)的贯孔21中，并以导电胶23(焊料)将位于发光二极管模组10的发光二极管基座12的各接脚(图中未示)分别与贯孔21周围的印刷电路22相连接。接着，将散热风扇40置放于散热鳍片30的下方并利用螺丝(图中未示)将两者固定成一体。最后，将印刷电路板20(基板)及容置于其贯孔21中的各个发光二极管模组10置放于已与散热风扇40结合成一体的散热鳍片30的上表面31上，再利用导热胶贴或其他固定方式将两者结合。此时，各个发光二极管模组10的铝制导热板11皆与铝制的散热鳍片30接触，完成本发明的发光装置的安装程序。
此外，如图1及图2所示，本发明的发光模组定位电路板即为具有复数个贯孔21及印刷电路22的印刷电路板20(基板)。如前所述，各个发光二极管模组10在安装时是被容置于贯孔21中并通过由导电胶23(焊料)将位于发光二极管模组10的发光二极管基座12的各接脚(图中未示)分别与贯孔21周围的印刷电路22相连接。因此，本发明的发光模组定位电路板可以大幅减低在制造发光装置时，固定各个发光二极管模于一基板所需要的时间，并且可以提高各个发光二极管的定位精确度，同时减低人为安装失误所造成的损失。除此之外，本发明的发光模组定位电路板更可以应于大量生产的场合，大幅减低生产的成本。
图3是本发明的发光二极管模组的发光二极管基座12的平面图。在发光二极管模组10中，三个发光二极管构成其发光二极管装置13，其中发光二极管131对应连接于接脚151与接脚156，发光二极管132对应连接于接脚153与接脚154，而发光二极管133对应连接于接脚155与接脚152，亦即每一个发光二极管皆具有两个接脚。如前所述，经由利用导电胶(焊料)将各个接脚与印刷电路板所具有的印刷电路电气连接，发光二极管131、发光二极管132及发光二极管133便可分别与印刷电路22连结，形成一整体的电路架构50，并由一控制电路控制各个发光二极管的发光强度。此外，在本较佳实施例中，发光二极管131、发光二极管132及发光二极管133分别提供位于蓝光、绿光及红光波长范围的光源，使得本发明的发光装置可以经由控制电路适当地调整各个发光二极管的发光强度，提供一彩色的光源。
图4是前述的电路架构的示意图。需注意的是，在此电路架构50中，提供同一波长范围光源的各个发光二极管是以串联电路相连接。其中，电路51是为提供在本发明的发光装置的每一个发光二极管模组中，各个提供蓝色波长范围光源的发光二极管驱动电流；电路52是为提供在本发明的发光装置的每一个发光二极管模组中，各个提供绿色波长范围光源的发光二极管驱动电流；电路53是为提供在本发明的发光装置的每一个发光二极管模组中，各个提供红色波长范围光源的发光二极管驱动电流。所以，本发明的发光装置仅需一电路架构50，便可以控制所有位于其中的发光二极管模组的发光强度。况且，由于本发明的发光装置的电路架构是为一串联电路，因此所需的驱动电流极低并可减轻电源供应装置的负担，更使得整体发光装置的尺寸可以进一步小型化，便于应用于可携式装置中提供光源。
如图5所示，本发明另一较佳实施例的发光装置是由发光二极管模组10、固定及导电结构50、散热鳍片30及散热风扇40所构成。其中，发光二极管模组10包括铝制的导热板11、发光二极管基座12、发光二极管装置13及配光片14(透镜)；固定及导电结构50则由具有复数个贯孔51的固定板52及具有印刷电路53于其表面的印刷电路板54构成。相较于前述的具有复数个贯孔21及印刷电路22的印刷电路板20(基板)，此较佳实施例的固定及导电结构50则由提供固定功能的固定板52及导电功能的印刷电路板54两种不同元件构成。另一方面，包括此种分离式的固定及导电结构的发光装置的安装程序与前一较佳实施例的发光装置的安装程序相同，于此不再赘述。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，包括复数个具有一发光二极管基座、一金属散热板以及至少一发光二极管发光单元的发光二极管模组，其中每一发光二极管发光单元是具有复数个电气连接端；该发光二极管基座是承载该至少一发光二极管发光单元，该发光二极管基座表面设有复数个对应电气连结于该电气连结端的电气接点；该金属散热板是与该发光二极管基座相连接，用以移除该至少一发光二极管发光单元所产生的热能；一定位单元，其是包括一具有复数个贯孔的定位板，且该贯孔贯穿该定位单元并容置该发光二极管模组；以及一散热单元，是与该发光二极管模组的各该金属散热板接触，用以将该金属散热板所具有的热能移除。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该定位单元更包括一具有一电路图案的印刷电路板，该印刷电路板并夹置于该定位板与该散热单元之间，而当该发光二极管模组容置于该贯孔后，该电路图样是与位于该发光二极管基座的该电气接点电气连接。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特种在于，所述该定位板是为一具有一电路图样的印刷电路板，且当该发光二极管模组容置于该贯孔后，该电路图样是与位于该发光二极管基座的该电气接点电气连接。
4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括一保护层，其中该保护层是位于该发光二极管模组与该印刷电路板的表面。
5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该发光二极管模组更包括一覆盖该至少一发光二极管发光单元的透镜。
6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该至少一发光二极管发光单元是为三个发光二极管。
7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该金属散热板的材质是为铝。
8.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该贯孔是为方孔。
9.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该电路图样是于该发光二极管模组容置于该贯孔并与该电路图样电气连接后，使该发光二极管模组形成一串联的电路。
10.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述该散热单元是为一金属材质的散热鳍片。
11.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，更包括至少一位于该散热单元周围的散热风扇。
12.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述该保护层是为一透明高分子层。
13.一种发光模组定位电路板，是配合复数个发光二极管模组，其特征在于，每一该发光二极管模组是包括至少一发光二极体发光单元、一承载该至少一发光二极管发光单元的发光二极管基座及一与该发光二极管基座相连接的金属散热板；该发光模组定位电路板是包括一具有复数个贯孔的基板，其中该贯孔是贯穿该基板并容置该发光二极管模组；以及一设于该基板表面的电路图样，其中该电路图样是于该发光二极管模组容置于该贯孔后，与该发光二极管模组电气连接。
14.如权利要求13所述的发光模组定位电路板，其特征在于，所述该基板是为一印刷电路板。
15.如权利要求13所述的发光模组定位电路板，其特征在于，所述该至少一发光二极管发光单元是为三个发光二极管。
16.如权利要求13所述的发光模组定位电路板，其特征在于，所述该电路图样是于该发光二极管模组容置于该贯孔并与该电路图样电气连接后，使该发光二极管模组形成一串联的电路。
17.如权利要求13所述的发光模组定位电路板，其特征在于，所述该电路图样是于该发光二极管模组容置于该贯孔后并与该电路图样电气连接，使该发光二极管模组中发出同一波长光源的各该发光单元形成一串联的电路。
18.如权利要求13所述的发光模组定位电路板，其特征在于，所述该贯孔是为方孔。
全文摘要
本发明发光装置，是关于一种可提升其散热效率的发光装置及一种适用于大量生产场合的发光模组定位电路板及发光装置。此发光装置包括复数个发光二极管模组、一具有复数个贯孔及印有电子线路的基板及一散热单元。发光二极管模组所产生的热能通过由其所具有的发光二极管基座及金属散热板传递至与外界接触的散热单元。在安装时，将各个发光二极管模组放置于印刷电路板的复数个贯孔中，以便定位各个发光二极管模组并使其与板上的电子线路连接。接着后，仅需固定散热单元便可完成安装。因此，本发明的发光模组定位电路板及发光装置适用于大量生产的场合。
文档编号H01L25/10GK1741291SQ200410064440
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者陈春龙, 李佳鸿, 黄藏贤 申请人:发明家科技开发股份有限公司