專利名稱：固態(tài)半導體發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種具有良好散熱功效、且提升結(jié)合的穩(wěn)固性的固態(tài)半導體發(fā)光元件，適用于發(fā)光二極管或類似的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般而言，發(fā)光二極管的光度效率和LED的界面溫度成反比關(guān)系，這是LED封裝體中最主要關(guān)注的一項，即是維持晶粒的溫度于界面溫度之下，常用的LED，該芯片被裝設(shè)于其中一導線的凹杯(即光學腔穴)，并通過一黏結(jié)線與另一導線連結(jié)，因此被封裝的晶粒易受熱應力作用而導致?lián)p壞。
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，故有美國專利案號第6,274,924號SURFACE MOUNTABLE LED PACKAGE？構(gòu)造產(chǎn)生，如圖1所示，其主要包括一具有反射杯14(可選配)的散熱塊10，一插模式的導線座12，是一被模鑄在一提供電路徑的金屬架周圍的填充塑料物，發(fā)光二極管晶粒16是通過一導熱副托架18間接地固定于散熱塊10上，黏結(jié)線自晶粒16及該副托架18延伸至在和該散熱塊10電及熱隔離的導線座12上的金屬導線，一光學鏡片20可被添加，其通過固定一預先成形的熱塑性鏡片及一包封物，或是經(jīng)由鑄造環(huán)氧樹脂以覆蓋該LED。
上述結(jié)構(gòu)雖可將電熱結(jié)構(gòu)分離，令晶粒不受熱影響，但其組成元件較為繁復。因此，本實用新型希望能提供一種固態(tài)半導體發(fā)光元件，其電、熱結(jié)構(gòu)并不分離但組成元件簡潔，除了利用散熱塊散熱之外，并通過導線架的復數(shù)支架，以增加散熱表面積，并通過復數(shù)個支架以增強與電路板的結(jié)合度，以提供消費大眾使用，為本實用新型所欲研創(chuàng)的動機。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的，在于提供一種元件組成簡潔，但電、熱結(jié)構(gòu)并不分離的固態(tài)半導體發(fā)光元件。
本實用新型的次要目的，在于提供一種增加散熱表面積、并增進結(jié)合穩(wěn)固度的固態(tài)半導體發(fā)光元件。
為達上述目的，本實用新型采用的技術(shù)手段如下一種固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，包括一散熱塊，中央部位設(shè)有一突起的置放杯，以供芯片設(shè)置；以及一導線架，由二頂部設(shè)有頂邊的支架相對設(shè)置，二頂邊之間再設(shè)一具穿孔的支架，該具穿孔的支架并與其中一具頂邊的支架連結(jié)，再以塑料材料將三支架模鑄成可供散熱塊的置放杯套設(shè)的結(jié)合座體；根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將該芯片通過金屬線與導線架連結(jié)，再以樹脂或硅膠將其包覆，以完成一具有良好散熱效果、并可增進結(jié)合穩(wěn)固度的固態(tài)半導體發(fā)光元件。
為達上述目的，本實用新型還包括其它技術(shù)特征其中，該導線架的結(jié)合座體上設(shè)有令三支架外露的復數(shù)個破孔。該散熱塊的底面設(shè)有突起部結(jié)構(gòu)。該突起部設(shè)呈放射狀形態(tài)。該突起部設(shè)呈復數(shù)圈同心圓形態(tài)。該具穿孔的支架與其中一具頂邊的支架可于任意部位連結(jié)。
根據(jù)上述技術(shù)特征，本實用新型的裝置具有如下實用優(yōu)點1、有效減化組成元件，且在電、熱不分離的情況之下，同樣可達到良好的散熱功效，而不影響芯片的效能。
2、通過導線架的復數(shù)支架，不僅令其結(jié)合更穩(wěn)固，亦可進一步增加散熱的表面積。
3、該導線架內(nèi)的第三支架可依客戶需求而加以切除。
本實用新型的其它特點及具體實施例可配合以下附圖的詳細說明作進一步了解。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管的立體元件分解圖。
圖2為本實用新型實施例的立體分解圖。
圖3為本實用新型散熱塊結(jié)合導線架的俯視圖。
圖4為第3圖A-A的剖視圖。
圖5為第3圖B-B的剖視圖。
圖6為第2圖C-C的剖示圖圖7a～7c為本實用新型實施例結(jié)合電路板的應用例圖。
圖8為本實用新型實施例的仰視圖。
圖9為本實用新型另一實施例的仰視圖。
圖中符號說明10、散熱塊12、導線座14、反射杯16、LED晶粒18、副托架20、光學鏡片30、散熱塊31、置放杯32、突起部40、導線架41、第一支架42、弧邊 43、第二支架44、弧邊 45、第三支架46、穿孔 47、結(jié)合座50、芯片 51、導熱托架60、電路板
具體實施方式
請參圖2、圖3，本實用新型主要包括一散熱塊30、一導線架40、一芯片50及一導熱托架51，再由樹脂或硅膠將上述元件包覆(圖未示出)，以完成一發(fā)光二極管，該散熱塊30由導熱物質(zhì)諸如銅、硅、鋁、鉬、氧化鋁、氮化鋁、鈹或是其復合物及其合金的導熱物質(zhì)，或者可用鉬銅及鎢銅的復合物制成，該散熱塊30于中心處向上凸設(shè)一置放杯31，該置放杯31供導熱托架51(可選配)及芯片50置放結(jié)合。
該導線架40由第一支架41、第二支架43、第三支架45排列置設(shè)后，透過塑料材料模鑄制成的結(jié)合座47組合而成，請參圖6所示，該第一支架41、第二支架43結(jié)構(gòu)為相同，均設(shè)有二支腳，頂部設(shè)有一連結(jié)二支腳的弧邊42、44，再將第一支架41、第二支架43的弧邊42、44相對設(shè)置，另將第三支架45以中央穿孔46置于二弧邊42、44的方式排列于模具上，同時將第三支架45與第一支架41或第二支架43(任選其一)連結(jié)，其連結(jié)部位可任意設(shè)定，該模具上設(shè)有多個突部，而當塑料材料模鑄成型時，完成具有結(jié)合座47的導線架40，且該結(jié)合座47上設(shè)有多個令支架41、43、45外露的破孔。
請參圖4、圖5，結(jié)合時將散熱塊30由下往上套合于導線架40內(nèi)，令置放杯31穿套第三支架45的穿孔46，設(shè)于置放杯31內(nèi)的芯片50可通過金屬線透過結(jié)合座47預留的破孔與第一支架41及第二支架43或第三支架45連結(jié)，并透過樹脂或硅膠將散熱塊30、導線架40、芯片50及金屬線一并包覆(圖未示出)，完成發(fā)光二極管的制作，當其結(jié)合于電路板60時，除了二側(cè)的第一支架41、第二支架43作結(jié)合，同時其前后二側(cè)亦有第三支架45加強結(jié)合的穩(wěn)固性，而第三支架45結(jié)合于電路板60時，可穿透電路板60直接焊合，或焊合于電路板60表面，亦或穿透電路板60并將其端部拗折，請參圖7a、7b及7c。
通電使用時，該芯片50及金屬線所生的熱，經(jīng)導熱托架51及散熱塊30將熱逸散，如圖9所示，該散熱塊30的底部設(shè)有多圈呈同心圓形態(tài)的突起部32，其可增加表面溫度梯度設(shè)計，再者，請參圖8，該散熱塊30于底部處設(shè)有一由圓心向外呈放射狀形態(tài)的突起部32，經(jīng)實驗證實該突起部32可增加表面溫度梯度，其散熱效果為最佳。
綜上所述，本實用新型的固態(tài)半導體發(fā)光元件，該元件散熱塊上的置放杯內(nèi)放置芯片，該散熱塊的上方套設(shè)有一結(jié)合座體的導線架，該芯片通過金屬線與導線架連結(jié)，再以樹脂或硅膠將其包覆，以完成發(fā)出光線的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。其中該導線架由二頂部設(shè)有頂邊的支架相對設(shè)置，二頂邊之間再設(shè)一具穿孔的支架，而中央具穿孔的支架再與其中一具頂邊的支架連結(jié)，并以塑料材料將三支架模鑄成可供散熱塊套設(shè)的結(jié)合座體。該發(fā)光元件可提供良好的散熱效果，并且各支架亦可提供散熱，也可增進結(jié)合穩(wěn)固度。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，當不能用以限定本實用新型可實施的范圍，凡本領(lǐng)域的專業(yè)人士所作的明顯變化與修飾，皆應視為不悖離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。本實用新型確可達到實用新型的預期目的，具有實用價值無疑，依法提出專利申請。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，包括一散熱塊，中央部位設(shè)有一突起的置放杯，以供芯片設(shè)置；以及一導線架，由二頂部設(shè)有頂邊的支架相對設(shè)置，二頂邊之間再設(shè)一具穿孔的支架，該具穿孔的支架并與其中一具頂邊的支架連結(jié)，再以塑料材料將三支架模鑄成可供散熱塊的置放杯套設(shè)的結(jié)合座體；根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將該芯片通過金屬線與導線架連結(jié)，再以樹脂或硅膠將其包覆，以完成一具有良好散熱效果、并可增進結(jié)合穩(wěn)固度的固態(tài)半導體發(fā)光元件。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，該導線架的結(jié)合座體上設(shè)有令三支架外露的復數(shù)個破孔。
3.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，該散熱塊的底面設(shè)有突起部結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，該突起部設(shè)呈放射狀形態(tài)。
5.如權(quán)利要求3所述的固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，該突起部設(shè)呈復數(shù)圈同心圓形態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)半導體發(fā)光元件，其特征是，該具穿孔的支架與其中一具頂邊的支架連結(jié)。
專利摘要一種固態(tài)半導體發(fā)光元件，該元件散熱塊上的置放杯內(nèi)放置芯片，該散熱塊的上方套設(shè)有一結(jié)合座體的導線架，該芯片通過金屬線與導線架連結(jié)，再以樹脂或硅膠將其包覆，以完成發(fā)出光線的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。其中該導線架由二頂部設(shè)有頂邊的支架相對設(shè)置，二頂邊之間再設(shè)一具穿孔的支架，而中央具穿孔的支架再與其中一具頂邊的支架連結(jié)，并以塑料材料將三支架模鑄成可供散熱塊套設(shè)的結(jié)合座體。該發(fā)光元件可提供良好的散熱效果，并且各支架亦可提供散熱，也可增進結(jié)合穩(wěn)固度。
文檔編號H01L33/00GK2770097SQ20042000974
公開日2006年4月5日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者秦元正 申請人:東貝光電科技股份有限公司