[发明专利]热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元，特别是涉及用以承载高功率发光二极管的一种热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元。

背景技术

由于高功率发光二极管晶片的制造技术不断进步，所以发光二极管晶片的发光效率也不断提升，并且使得发光二极管可应用的范围也越来越广泛，但是目前却未能有效地发光二极管的输入功率转换成光能，反而是将大部分的输入功率转换成热能，所以若能使发光二极管座体结构分别提供导热及导电的路径，则可提高发光二极管座体结构的导热速度，进而可将大部分的输入功率转换成光能，将可提升发光二极管的发光效率。

如美国专利公告第7,098,483号中揭露的一种可操作于高温下的发光二极管座体结构，其包括一金属基板、一陶瓷基板及一发光二极管。金属基板是包括一热连接板及一对电极，热连接板及电极是设置于金属基板下方。陶瓷基板是设置于金属基板上，而发光二极管则固晶于金属基板或陶瓷基板上。发光二极管是经由金属基板导热结合热连接板，并且电极是电性连接于在下方的电连接板。热流也可藉由多数条导热体导热连接于热连接板而加强导热，使热可加速传导出。

虽然上述揭露的发光二极管座体结构可提供热电分离的途径，进而加快散热速度，但是上述的发光二极管座体结构仅能承载面上型发光二极管(Face-up LED)，而无法承载多颗金属基板垂直发光二极管(Vertical LEDMental alloyed Substrate，VLEDMS)。因为金属基板垂直发光二极管采用了垂直电流路径，其N极电极位于发光二极管上方，而P极电极位于发光二极管下方，并利用金属作为基板的材质，所以当多颗金属基板垂直发光二极管同时设置在发光二极管座体结构中时，金属基板垂直发光二极管藉由导热体与金属基板导热结合时，将会发生短路的现象。

由此可见，上述现有的发光二极管座体结构在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般发光二极管座体又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的发光二极管座体结构存在的缺陷，而提供一种新型的热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元，所要解决的技术问题是使其将散热单元设计成为一种热电分离的结构，使得即使设置了多颗发光二极管在发光二极管座体中，亦不会有热、电无法分离的问题。

本发明的另一目的在于，克服现有的发光二极管座体结构存在的缺陷，而提供一种新型的热电分离的发光二极管座体结构及其散热单元，所要解决的技术问题是使其由于散热单元包含有绝缘散热基材，因此使用金属基板的垂直式发光二极管亦可适用于发光二极管座体结构。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种热电分离的发光二极管座体结构，包括：一散热单元，其具有一绝缘散热基材，该绝缘散热基材的一侧面上形成有至少一第一导电部及至少一第一导热结合部；以及一座体单元，其包括：一座体本体，具有一晶粒区及一底面；一导热部，其是穿透该座体本体，该导热部的一第一表面与设置于该晶粒区的发光二极管导热结合，该导热部的一第二表面与该第一导热结合部导热结合；及至少一导电体，形成于该座体本体上，其具有一第二导电部设置于该晶粒区处，又具有一第三导电部设置于该底面上，且该第三导电部是与该第一导电部电性连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘散热基材是由一金属基材结合一绝缘层。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘层是一氧化铝层、一氮化铝层或一类钻石碳层。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘散热基材是一氧化铝基材、一氮化铝基材、一碳化硅基材或一陶瓷基材。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的座体本体是一印刷电路板或一陶瓷基板。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的散热单元与该座体本体是以一锡/锑或一锡/铅的焊接材料为结合材料。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的导热部是一氮化铝、一碳化硅或一氮化硼。

前述的热电分离的发光二极管座体结构，其中所述的导热部进一步具有多数条导热体。