Полупроводниковый мощный светоизлучающий модуль с теплоизоляцией

Номер патента: 13884

Опубликовано: 30.08.2010

Автор: Чэн Цзен-Шуань

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Полупроводниковый светоизлучающий модуль, включающий

рассеивающую теплоту деталь, имеющую изоляционный элемент, соединенный с первой стороной рассеивающей теплоту детали, причем рассеивающая теплоту деталь имеет вторую сторону напротив первой стороны, изоляционный элемент имеет третью сторону напротив первой стороны;

теплопроводящее устройство, имеющее плоский торец и контактную часть, причем контактная часть размещена между рассеивающей теплоту деталью и изоляционным элементом и установлена на рассеивающей теплоту детали; и

светоизлучающий диод, основание светоизлучающего диода, установленное на плоском торце теплопроводящего устройства.

2. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где отношение ширины к длине теплопроводящего устройства больше 2.

3. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где теплопроводящим устройством является тепловая трубка.

4. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, дополнительно включающий изоляционную муфту, покрывающую теплопроводящее устройство между светоизлучающим диодом и контактной частью.

5. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где ряд пластин выполнен на второй стороне рассеивающей теплоту детали.

6. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, дополнительно включающий цепь управления, электрически соединенную со светоизлучающим диодом для управления излучением света светоизлучающего диода.

7. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где светоизлучающий диод включает по меньшей мере один кристалл светоизлучающего диода или по меньшей мере один кристалл лазерного диода.

8. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где светоизлучающий диод включает

подложку, определяющую верхнюю поверхность и поверхность основания, первую часть выемки, выполненную на верхней поверхности подложки, вторую часть выемки, выполненную на поверхности основания подложки, причем и вторая часть выемки, и первая часть выемки соединены друг с другом, множество внешних электродов, размещенных на верхней поверхности;

нижнюю опору, соединенную со второй частью выемки, определяющую первую поверхность и вторую поверхность, причем нижняя опора вставлена во вторую часть выемки, так что часть первой поверхности нижней опоры выставлена к внутренней стороне первой части выемки; и

по меньшей мере один полупроводниковый светоизлучающий кристалл, где каждый полупроводниковый светоизлучающий кристалл включает основание и внутренний электрод, причем по меньшей мере один полупроводниковый светоизлучающий кристалл установлен на части первой поверхности нижней опоры, которая выставлена к внутренней стороне первой части выемки с основанием; и

материал комплекта для заполнения первой части выемки для покрытия по меньшей мере одного полупроводникового светоизлучающего кристалла.

9. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.8, где подложка выполнена одним, выбранным из группы, включающей металлическую, керамическую, гибкую печатную плату и жесткую печатную плату.

10. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.8, где нижняя опора состоит из полупроводника.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МОЩНЫЙ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ МОДУЛЬ С ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ Данное изобретение касается полупроводникового мощного светоизлучающего модуля, включающий рассеивающую теплоту деталь, теплопроводящее устройство и светоизлучающий диод. Рассеивающая теплоту деталь включает изоляционный элемент, соединенный с первой стороной рассеивающей теплоту детали. Рассеивающая теплоту деталь имеет вторую сторону напротив первой стороны. Изоляционный элемент имеет третью сторону напротив первой стороны. Температура окружающей среды с третьей стороны выше, чем со второй стороны. Теплопроводящее устройство имеет плоский торец и контактную часть, плотно установленную на рассеивающей теплоту детали. Светоизлучающий диод размещен на плоском торце теплопроводящего устройства. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по данному изобретению, применяемый для фары автомобиля, обладает свойствами сохранения электричества и длительного срока эксплуатации, причем рассеивающая теплоту деталь может встраиваться в кожух автомобиля, является и художественным, и практичным. 013884 Предпосылки изобретения 1. Область изобретения. Данное изобретение относится к полупроводниковому светоизлучающему модулю и, более конкретно, к полупроводниковому мощному светоизлучающему модулю с теплоизоляцией. 2. Описание известного уровня техники. Из-за преимуществ, таких как энергосбережение, ударопрочность, высокое быстродействие и адаптивность для серийного производства, осветительную установку, в которой используются светоизлучающие диоды, постоянно анализируют и модифицируют. Поскольку мощный светоизлучающий диод вырабатывает много теплоты, решение проблемы рассеивания теплоты является основным вопросом данной области. Традиционно, обычным путем рассеивания теплоты при низкой температуре окружающей среды является помещение рассеивающей тепло детали (которая может включать ряд пластин) для рассеивания теплоты. Но на практике рассеивающая теплоту деталь размещена в окружающей среде с более высокой температурой. Температура перехода светоизлучающего диода остается высокой, так что сильно ухудшаются световая эффективность и продолжительность службы светоизлучающего диода. Например, галогеновые лампы преобладают на традиционном рынке автомобильных фар, но галогеновые лампы имеют недостатки, такие как недостаточное освещение и короткий срок эксплуатации. Для исправления недостатков в настоящий момент на рынке внедрили разрядные лампы высокой интенсивности. Тем не менее, принцип освещения разрядных ламп высокой интенсивности основан на образовании дугового разряда между двумя электродами для излучения света, таким образом необходим стабильный и непрерывный высоковольтный источник питания. Что касается безопасности, водителей следует предостеречь от условия высокого напряжения. Если фару заменить на мощный светоизлучающий диод, имеющийся на рынке, по меньшей мере, одна часть его рассеивающей тепло детали будет размещена в корпусе транспортного средства. Это станет причиной того, что светоизлучающему диоду станет сложно рассеивать теплоту из-за теплоты, вырабатываемой аппаратами, такими как двигатель. Соответственно, для решения вышеупомянутых проблем нужно обеспечить полупроводниковый мощный светоизлучающий модуль, способный достаточно рассеивать теплоту в окружающую среду при различных температурах. Краткое описание изобретения Объем данного изобретения обеспечивает полупроводниковый светоизлучающий модуль. По предпочтительному варианту осуществления полупроводниковый светоизлучающий модуль данного изобретения включает рассеивающую теплоту деталь, полосковое теплопроводящее устройство и светоизлучающий диод. Рассеивающая теплоту деталь имеет изоляционный элемент, соединенный с первой стороной рассеивающей теплоту детали. Рассеивающая теплоту деталь имеет вторую сторону напротив первой стороны. Изоляционный элемент имеет третью сторону напротив первой стороны. Температура окружающей среды с третьей стороны выше, температуры со второй стороны. Теплопроводящее устройство имеет плоский торец и контактную часть. Контактная часть расположена между рассеивающей теплоту деталью и изоляционным элементом и плотно установлена на рассеивающей теплоту детали. Отношение ширины к длине теплопроводящего устройства больше 2. Основание светоизлучающего диода плотно закреплено на плоском торце теплопроводящего устройства. Светоизлучающий диод способно превращать электрическую энергию в свет. Теплопроводящим устройством может быть тепловая трубка или другие устройства с высокой теплопроводностью. Светоизлучающий диод включает по меньшей мере один кристалл светоизлучающего диода или по меньшей мере один кристалл лазерного диода. Контактная часть теплопроводящего устройства установлена на рассеивающей теплоту детали с блоком. Во время работы светоизлучающего диода выработанная теплота может проводиться через теплопроводящее устройство на рассеивающую теплоту деталь, а затем рассеиваться. По предпочтительному варианту осуществления полупроводниковый светоизлучающий модуль по данному изобретению можно применять для фары автомобиля. Рассеивающую теплоту деталь можно вставить в корпус (например, рама за бампером или кожух) автомобиля. Кроме того, поскольку фара расположена намного ближе к аппаратам (например, двигатель) с высокой температурой, полупроводниковый светоизлучающий модуль включает изоляционный элемент для предупреждения влияния температуры окружающей среды, образуемой вышеупомянутыми аппаратами, на эффективность рассеивающей теплоту детали. Более того, для покрытия теплопроводящего устройства между светоизлучающим диодом и контактной частью используют изоляционную муфту для дополнительного снижения влияния теплоты, вырабатываемой вышеупомянутыми аппаратами, на окружающую температуру около рассеивающей теплоту детали. Для усиления эффективности рассеивания теплоты на второй стороне рассеивающей теплоту детали выполнен ряд пластин. Кроме того, полупроводниковый светоизлучаюший модуль дополнительно включает цепь управления, которая электрически соединена со светоизлучающим диодом для управления излучением света светоизлучающего диода. Соответственно, в полупроводниковом светоизлучающем модуле по данному изобретению используется изоляционный элемент для предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой на эффективность рассеивания теплоты рассеивающей теплоту детали полупроводникового светоизлучающего модуля, так что рассеивающая теплоту деталь способна эффективно рассеивать теплоту в ок-1 013884 ружающей среде с низкой температурой. В фаре автомобиля рассеивающая теплоту деталь полупроводникового светоизлучающего модуля по данному изобретению может быть встроена в кожух, который выполняет не только эстетическую, а также функциональную роль. Более того, при рассеивании теплоты, вырабатываемой во время работы светоизлучающего диода, из корпуса автомобиля в окружающую среду с более низкой температурой при помощи рассеивающей теглоту детали, становится возможным размещение мощного полупроводникового светоизлучающего модуля в фаре автомобиля. Преимущество и сущность данного изобретения можно понять из следующего изложения вместе с приложенными графическими материалами. Краткое описание приложенных графических материалов Фиг. 1 А является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль X по первому предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 1 В является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль X' по другому варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 1 С является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль X по другому варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 1D является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль X по другому варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 1E является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль по другому варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 2 А является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый светоизлучающий модуль по второму предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который применяют для фары автомобиля. Фиг. 2 В является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим ламповый патрон фары. Фиг. 2 С является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим строение корпуса светоизлучающего диода. Фиг. 2D является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим другое строение корпуса светоизлучающего диода. Фиг. 2 Е является схематической диаграммой, иллюстрирующей другой вид плоского торца теплопроводящего устройства по второму предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. Фиг. 3 является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый светоизлучающий модуль по третьему предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который используют для фары автомобиля. Фиг. 4 является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый светоизлучающий модуль по четвертому предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который используют для фары автомобиля. Фиг. 5 является схематической диаграммой, иллюстрирующей другой тип пластины рассеивающей теплоту детали четвертого предпочтительного варианта осуществления. Детальное описание изобретения Рассмотрим фиг. 1 А. Фиг. 1 А является схематической диаграммой, иллюстрирующей полупроводниковый светоизлучающий модуль 1 по первому предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. Расположенный ниже рисунок на фиг. 1 А представляет собой вид в поперечном разрезе расположенного выше рисунка по линии Х-Х. Полупроводниковый светоизлучающий модуль 1 включает рассеивающую теплоту деталь 11, теплопроводящее устройство 12, светоизлучающий диод 13, изоляционную муфту 15 и носитель 16. Рассеивающая теплоту деталь 11 имеет изоляционный элемент 14, который соединен с первой стороной 112 рассеивающей теплоту детали 11. Рассеивающая теплоту деталь 11 имеет вторую сторону 114 напротив первой стороны 112. Изоляционный элемент 14 имеет третью сторону 116 напротив первой стороны 112. Температура окружающей среды на третьей стороне 116 выше, чем на второй стороне 114. Теплопроводящее устройство 12 имеет плоский торец 122 и контактную часть 124. Контактная часть 124 размещена между рассеивающей теплоту деталью 11 и изоляционным элементом 14 и плотно установлена на рассеивающей теплоту детали 11. Отношение ширины к длине теплопроводящего устройства 12 больше 2. Носитель 16 имеет отверстие для сквозного прохода теплопроводящего устройства 12. Теплопроводящее устройство 12 проходит через отверстие, и плоский торец 122 расположен, главным образом, на том же уровне, что и поверхность носителя 16. Основание светоизлучающего диода 13 плотно закреплено на плоском торце 122 теплопроводящего устройства 12 и носителе 16. Светоизлучающий диод 13 способен превращать электрическую энергию в свет. Теплопроводящим устройством 12 может быть тепловая трубка или другие устройства с высокой эффективной теплопроводностью. Светоизлучающий диод 13 включает по меньшей мере один кристалл светоизлучающего диода или по меньшей мере один кристалл лазерного диода. По первому варианту осуществления контактная часть 124 теплопроводящего устройства 12 полностью проникает в рассеивающую теплоту деталь 11, и теплопроводящее устройство 12 непосредственно установлено на рассеивающей теплоту детали 11 с изоляционным элементом 14. Кроме того, изоляционная муфта 15 охватывает теплопроводящее устройство 12 между светоизлучающим диодом 13 и кон-2 013884 тактной частью 124. Изоляционный элемент 14 способен предохранять рассеивающую теплоту деталь 11 от влияния окружающей среды с высокой температурой. Как показано в расположенном ниже рисунке на фиг. 1 А, конфигурация может создать полупроводниковый светоизлучающий модуль 1 для применения к ситуации, когда температура окружающей среды ТА изоляционного элемента 14 выше, чем температура окружающей среды ТВ рассеивающей теплоту детали 11. Более того, в отличие от первого предпочтительного варианта осуществления в другом варианте осуществления, показанном на фиг. 1 В, ряд пластин выполнен на второй стороне 114' рассеивающей теплоту детали 11' полупроводникового светоизлучающего модуля 1' для усиления эффективности рассеивания теплоты. Кроме того, в отличие от первого предпочтительного варианта осуществления в другом варианте осуществления, показанном на фиг. 1 С, контактная часть 124 полупроводникового светоизлучающего модуля 1" может также частично проникать в рассеивающую теплоту деталь 11, и теплопроводящее устройство 1 непосредственно установлено на рассеивающей теплоту детали 11 с изоляционным элементом 14'. Более того, в отличие от первого предпочтительного варианта осуществления в другом варианте осуществления, показанном на фиг. 1D, изоляционный элемент 14" полупроводникового светоизлучающего модуля 1 и рассеивающая теплоту деталь 11 образуют зазор, который имеет просвет для заключения контактной части 124. Контактная часть 124 все равно может быть установлена при помощи изоляционного элемента 14" или при помощи блока (не показано на фиг. 1D). В заключение, по другому варианту осуществления, показанному на фиг. 1E, полупроводниковый светоизлучающий модуль включает три светоизлучающих диода 13', которые расположены между изоляционным элементом 14 и рассеивающей теплоту деталью. По сравнению с первым предпочтительным вариантом осуществления светоизлучающие диоды 13' могут быть укомплектованы вместе или отдельно. Строение комплекта ниже будет объяснено более детально. Нужно отметить, что зазор не нужно закрывать, и это лучше для усиления эффективности теплопроводности теплопроводящего устройства 12 от контактной части 124 к рассеивающей теплоту детали 11, 11' и 11. Например, деформация контактной части 124 или заполнение просвета между контактной частью 124 и рассеивающей теплоту деталью 11, 11' и 11 с теплопроводным материалом увеличивает площадь соприкосновения. Рассмотрим фиг. 2 А и фиг. 2 В. Фиг. 2 А является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый светоизлучающий модуль по второму предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который используют в фаре 3 автомобиля. Фиг. 2 В является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим ламповый патрон 31 фары 3. По второму предпочтительному варианту осуществления правая фара автомобиля включает конструкцию полупроводникового светоизлучающего модуля. Нужно отметить, что данное изобретение не ограничено правой фарой. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по данному изобретению включает рассеивающую теплоту деталь 21, три теплопроводящих устройства 22, три светоизлучающих диода 23, изоляционный элемент 24, носитель 25 и несущий элемент 26. Каждое теплопроводящее устройство 22 имеет плоский торец 222 и контактную часть 224. Контактная часть 224 плотно установлена на рассеивающей теплоту детали 21. Носитель 25 имеет отверстие для сквозного прохода теплопроводящего устройства 22. Теплопроводящее устройство 22 проходит через отверстие, и плоский торец 222 расположен, главным образом, на том же уровне с поверхностью носителя 25. Светоизлучающие диоды 23 расположены на плоских торцах 222 теплопроводящих устройств 22, соответственно. Каждый светоизлучающий диод 23 способен превращать электрическую энергию в свет. Теплопроводящими устройствами 22 могут быть тепловая трубка или другие устройства с высокой эффективностью теплопроводности. Светоизлучающие диоды 23 включают по меньшей мере один кристалл светоизлучающего диода или по меньшей мере один кристалл лазерного диода. По второму предпочтительному варианту осуществления контактные части 224 теплопроводящих устройств 24 установлены на рассеивающей теплоту детали 21 с блоком 27. Во время работы светоизлучающих диодов 23 выработанная теплота может проводиться через теплопроводящие устройства 22 к рассеивающей теплоту детали 21, а затем рассеиваться. Кроме того, при положении фары намного ближе к аппаратам (например, двигатель) с высокой температурой, изоляционный элемент 24 размещают между вышеупомянутыми аппаратами и рассеиваюцей теплоту деталью 21 для предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой(обычно выше 80 С), вырабатываемой вышеупомянутыми аппаратами, на эффективность рассеивающей теплоту детали 21. Таким образом, изоляционный элемент 24 можно применять как блок 27, выполняющий функцию изоляции теплоты и закрепления. Кроме того, контактная часть 224 теплопроводящего устройства 24 также можно установить другими способами, такими как присоединение контактной части 224 на рассеивающей теплоту детали 21 гелеподобным материалом или сваркой. Для повышения эффективности теплопроводности от контактной части 224 к рассеивающей теплоту детали 21, контактную часть 124 можно деформировать для образования большей контактной площади, или просвет между контактной частью 224 и рассеивающей теплоту деталью 21 можно заполнить теплопроводным материалом для увеличения площади теплопроводности. В другом варианте осуществления можно выполнить ряд пазов на рассеивающей теплоту детали для со-3 013884 ответственного включения ряда теплопроводящих устройств, или можно выполнить паз на рассеивающей теплоту детали для включения теплопроводящих устройств. Форма пазов может зависеть от теплопроводящих устройств, или форма теплопроводящих устройств может зависеть от пазов. При этом, изоляционный элемент может непосредственно закрывать пазы для обеспечения функций изоляции теплоты и закрепления. Нужно отметить, что по второму предпочтительному варианту осуществления эффект предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой, вырабатываемой вышеупомянутыми аппаратами, на эффективность рассеивающей теплоту детали 21, также может заменять действие покрывающего изоляционного элемента 24 или подобного на рассеивающей теплоту детали 21 и контактных частях 224 теплопроводящих устройств 22. Более того, изоляционную муфту (не показана на фигурах) можно применять для покрытия теплопроводящего устройства 22 между светоизлучающим диодом 23 и контактной частью 224, или теплопроводящего устройства 22, незащищенного изоляционным элементом 24 для дополнительного уменьшения влияния окружающей среды с высокой температурой, вырабатываемой вышеупомянутыми аппаратами,на эффективность рассеивающей теплоту детали. Изоляционная муфта может покрывать ряд теплопроводящих устройств 22, или ряд изоляционных муфт соответственно покрывает теплопроводящие устройства 22. Изоляционная муфта не ограничена формой муфты; она может быть выполнена в форме липкой ленты или путем непосредственного намазывания на нее слоя изоляционного материала для достижения эффектов термоизоляции/снижения теплопроводности. Кроме того, для усиления эффективности рассеивания теплоты ряд пластин 212 можно выполнить на рассеивающей теплоту детали 21 для увеличения площади рассеивания. Следует упомянуть, что в предпочтительных вариантах осуществления площадь покрытия изоляционными элементами рассеивающей теплоту детали нужно увеличить насколько возможно для эффективного предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой, вырабатываемой вышеупомянутыми аппаратами, на эффективность рассеивающей теплоту детали. По второму предпочтительному варианту осуществления носитель 25 имеет три отверстия для сквозного прохода теплопроводящих устройств 22 и позволяет размещение светоизлучающих диодов 23 на плоском торце 222 теплопроводящих устройств 22. Подложка 232 светоизлучающих диодов 23 размещена на носителе 25. Электрод цепи управления 28 выполнен на или вынесен для соединения с поверхностью 272 подложки 232. Электропровод, который соединен с электродом, электрически соединен с цепью управления 28 через апертуру 262 несущего элемента 26. Несущий элемент 26 сцепляет теплопроводящие устройства 22 с ламповым патроном 31. Несущий элемент 26 и носитель 25 могут быть отлиты, как одно целое. По второму предпочтительному варианту осуществления несущий элемент 26 присоединен к ламповому патрону 31 винтами. Однако несущий элемент 26 также установлен на ламповом патроне 31 прикреплением или сцеплением, или альтернативно может быть установлен на других частях лампового патрона 31. Кроме того, светоизлучающие диоды 23 можно укомплектовать подложкой 232. Рассмотрим фиг. 2 С. Фиг. 2 С является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим конструкцию комплекта 4 светоизлучающего диода. Конструкция комплекта 4 включает подложку 41, нижнюю опору 42, по меньшей мере, один полупроводниковый светоизлучающий кристалл 43 и материал комплекта 44. Подложка 41 определяет верхнюю поверхность 411, и ряд внешних электродов 46 размещены на верхней поверхности 411. Нижняя опора 42 определяет первую поверхность 421, и, по меньшей мере, один полупроводниковый светоизлучающий кристалл 43 установлен на первой поверхности 421 нижней опоры 42 с внутренним электродом (т. е. контактная площадка) основания 431. Первая часть выемки 4111 выполнена на верхней поверхности 411 подложки 41. Подложка 41 определяет поверхность основания 412. Вторая часть выемки 4121 выполнена на поверхности основания 412 подложки 41, и вторая часть выемки 4121 и первая часть выемки 4111 соединены друг с другом. Нижняя опора 42 вставлена во вторую часть выемки 4121. Нижняя опора 42 определяет вторую поверхность 422, а первая поверхность 421 нижней опоры 42 выставлена к внутренней стороне первой части выемки 4111. Основание 431 по меньшей мере одного полупроводникового светоизлучающего кристалла 43 установлено на части первой поверхности 421 нижней опоры 42, которая выставлена к внутренней стороне первой части выемки 4111. Материал комплекта 44 используют для заполнения первой части выемки 4111 для покрытия, по меньшей мере, одного полупроводникового светоизлучающего кристалла 43. По меньшей мере, один полупроводниковый светоизлучающий кристалл 43 имеет внутренний электрод, который электрически соединен с внешними электродами 46 верхней поверхности 411. Соединение внутреннего электрода, по меньшей мере, одного полупроводникового светоизлучающего кристалла 43 и внешнего электрода 46 является последовательным соединением, но соединение электродов также может быть параллельным соединением для достижения той же цели данного изобретения. Более того, теплопроводящий гель 45 может быть размещен между первой поверхностью 421 нижней опоры 42 и основанием первой часть выемки 4111 для объединения первой поверхности 421 нижней опоры 42 с основанием первой части выемки 4111. Другими словами, теплопроводящий гель 45 применяют для соединения подложки 41 с нижней опорой 42. Подложка 41 может быть выполнена с помощью металлической, керамической, гибкой печатной платы или жесткой печатной платы. Нижняя опора 42-4 013884 может включать полупроводник. Следует упомянуть, что комплект светоизлучающих диодов 23 не ограничен ранее описанным. Светоизлучающие диоды 23 также могут быть размещены на подложке 41', вместо того, чтобы быть разработанными как первая часть выемки 4111 и вторая часть выемки 4121, как показано на фиг. 2D. Два электрода 47, расположенных на подложке 41', применяют для соединения внешних цепей. Следует отметить, что каждое теплопроводящее устройство 22 не ограничено включением только одного светоизлучающего диода 23. Каждое теплопроводящее устройство 22 может включать ряд светоизлучающих диодов 23. В этом случае плоский торец 222' теплопроводящего устройства 22 отличается от упомянутого выше плоского торца 222. Больший плоский торец 222' выполнен экструзией торца теплопроводящего устройства 22, как показано на фиг. 2 Е. Выбор двух видов плоского торца зависит от действительного исполнения продукта. Число светоизлучающего диода и зазор являются важными факторами выбора. В этом случае геометрические размеры носителя 25 и подложки 232 нужно соответственно модифицировать. Рассмотрим фиг. 3. Фиг. 3 является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый светоизлучающий модуль по третьему предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который используют для фары 6 автомобиля. В отличие от второго предпочтительного варианта осуществления, рассеивающая теплоту деталь 51 полупроводникового светоизлучающего модуля третьего предпочтительного варианта осуществления включена в кожух около капота автомобиля, которая отличается от второго предпочтительного варианта осуществления тем, что рассеивающая теплоту деталь 21 полупроводникового светоизлучающего модуля 2 включена в корпус (например, рама за бампером) автомобиля. Рассмотрим фиг. 4. Фиг. 4 является графическим рисунком, иллюстрирующим полупроводниковый сзетоизлучающий модуль по четвертому предпочтительному варианту осуществления данного изобретения, который используют для фары 8 автомобиля. В отличие от второго предпочтительного варианта осуществления и третьего предпочтительного варианта осуществления, рассеивающая теплоту деталь 71 полупроводникового светоизлучающего модуля четвертого предпочтительного варианта осуществления включена в кожух передней стороны автомобиля. Например, по четвертому предпочтительному варианту осуществления эффективность рассеивания теплоты рассеивающей теплоту детали 71 можно повысить изменением внешнего строения рассеивающей теплоту детали 71, за исключением выполнения пластин 712 на рассеивающей теплоту детали 71. Например, площадь рассеивания теплоты рассеивающей теплоту детали 71 можно увеличить путем увеличения шероховатости поверхности или использованием других профилей. Или рассеивающая теплоту деталь 71 может быть выполнена как слой пластин, направленных наружу и параллельных пластинам 712 на рассеивающей теплоту детали 71. Прилежащий угол А (показан на фиг. 5, которая является видом сверху, иллюстрирующей четвертый предпочтительный вариант осуществления) между двумя слоями пластин может предназначаться не только для увеличения площади рассеивания теплоты, а также для увеличения скорости и плотности жидкости F, которая протекает между слоями пластин для увеличения эффективности рассеивания теплоты. Более того, по третьему предпочтительному варианту осуществления можно выполнить пластины на внешней стороне рассеиьающей теплоту детали 51, хотя в данном случае нет ни одной. И любая пластина или любая деталь, способствующая рассеиванию тепла, выполненная на рассеивающей теплоту детали 51, или любая обработка поверхности, применяемая к рассеивающей теплоту детали 51, должна соответствовать внешнему виду автомобиля. Таким образом, по предпочтительному варианту осуществления в полупроводниковом светоизлучающем модуле по данному изобретению используется изоляционный элемент для предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой на эффективность рассеивания теплоты рассеивающей теплоту детали полупроводникового светоизлучающего модуля, так что рассеивающая теплоту деталь способна эффективно рассеивать теплоту при окружающей среде с низкой температурой. Другими словами, рассеивающая теплоту деталь полупроводникового светоизлучающего модуля способна нормально работать в окружающей среде с разными температурами. Область применения полупроводникового светоизлучающего модуля данного изобретения не ограничена фарой автомобиля, упомянутой в предпочтительных вариантах осуществления. Если есть существуют различия в температурах в рабочей окружающей среде и необходимо рассеивание теплоты, можно применять полупроводниковый светоизлучающий модуль данного изобретения. Но геометрический размер рассеивающей теплоту детали должен соответствовать рабочей окружающей среде. В фаре автомобиля рассеивающая теплоту деталь полупроводникового светоизлучающего модуля данного изобретения может быть разработана как одно целое с кожухом, который выполняет не только эстетическую, но также функциональную роль. Более того, с помощью рассеивания тепла, образованного во время работы светоизлучающего диода вне корпуса автомобиля, в окружающую среду с более низкой температурой при помощи рассеивающей теплоту детали, можно осуществить размещение мощного полупроводникового светоизлучающего модуля в фаре автомобиля. В то же время, даже если часть рассеивающей теплоту детали размещена в окружающей среде с высокой температурой, рассеивающая теплоту деталь обладает хорошей эффективностью рассеивания теплоты с помощью использования изолятора для предупреждения влияния окружающей среды с высокой температурой на эффективность рассеива-5 013884 ния теплоты рассеивающей теплоту детали полупроводникового светоизлучающего модуля. Кроме того,из-за того что светоизлучающие диоды имеют различные цвета, полупроводниковый светоизлучающий модуль может выполнять функции индикации/освещения, такие как встраивание противотуманной фары и общие функции освещения в полупроводниковом светоизлучающем модуле. С помощью примера и пояснений, изложенных выше, хорошо описаны признаки и сущности данного изобретения. Специалисты данной области легко поймут, что могут быть выполнены многочисленные модификации и изменения устройства без отступа от идеи данного изобретения. Соответственно,вышеупомянутое раскрытие следует понимать как ограниченное только границами приложенной формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Полупроводниковый светоизлучающий модуль, включающий рассеивающую теплоту деталь, имеющую изоляционный элемент, соединенный с первой стороной рассеивающей теплоту детали, причем рассеивающая теплоту деталь имеет вторую сторону напротив первой стороны, изоляционный элемент имеет третью сторону напротив первой стороны; теплопроводящее устройство, имеющее плоский торец и контактную часть, причем контактная часть размещена между рассеивающей теплоту деталью и изоляционным элементом и установлена на рассеивающей теплоту детали; и светоизлучающий диод, основание светоизлучающего диода, установленное на плоском торце теплопроводящего устройства. 2. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где отношение ширины к длине теплопроводящего устройства больше 2. 3. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где теплопроводящим устройством является тепловая трубка. 4. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, дополнительно включающий изоляционную муфту, покрывающую теплопроводящее устройство между светоизлучающим диодом и контактной частью. 5. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где ряд пластин выполнен на второй стороне рассеивающей теплоту детали. 6. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, дополнительно включающий цепь управления, электрически соединенную со светоизлучающим диодом для управления излучением света светоизлучающего диода. 7. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где светоизлучающий диод включает по меньшей мере один кристалл светоизлучающего диода или по меньшей мере один кристалл лазерного диода. 8. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.1, где светоизлучающий диод включает подложку, определяющую верхнюю поверхность и поверхность основания, первую часть выемки,выполненную на верхней поверхности подложки, вторую часть выемки, выполненную на поверхности основания подложки, причем и вторая часть выемки, и первая часть выемки соединены друг с другом,множество внешних электродов, размещенных на верхней поверхности; нижнюю опору, соединенную со второй частью выемки, определяющую первую поверхность и вторую поверхность, причем нижняя опора вставлена во вторую часть выемки, так что часть первой поверхности нижней опоры выставлена к внутренней стороне первой части выемки; и по меньшей мере один полупроводниковый светоизлучающий кристалл, где каждый полупроводниковый светоизлучающий кристалл включает основание и внутренний электрод, причем по меньшей мере один полупроводниковый светоизлучающий кристалл установлен на части первой поверхности нижней опоры, которая выставлена к внутренней стороне первой части выемки с основанием; и материал комплекта для заполнения первой части выемки для покрытия по меньшей мере одного полупроводникового светоизлучающего кристалла. 9. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.8, где подложка выполнена одним, выбранным из группы, включающей металлическую, керамическую, гибкую печатную плату и жесткую печатную плату. 10. Полупроводниковый светоизлучающий модуль по п.8, где нижняя опора состоит из полупроводника.

МПК / Метки

МПК: H01L 23/34, F21W 101/10, F21V 29/00

Метки: мощный, модуль, теплоизоляцией, полупроводниковый, светоизлучающий

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-13884-poluprovodnikovyjj-moshhnyjj-svetoizluchayushhijj-modul-s-teploizolyaciejj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Полупроводниковый мощный светоизлучающий модуль с теплоизоляцией</a>

Похожие патенты