專利名稱：用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管燈具，特別是涉及一種用于大功率發(fā)光二 極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命的固體光源，因此近十幾年 來(lái)對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光二極管技術(shù)的研究一直非常活躍，希望將來(lái)能夠取代目前普遍 使用的日光燈、白熾燈。對(duì)于大功率發(fā)光二極管來(lái)說(shuō)，其散熱性能對(duì)最終器件的發(fā)光效率有著非常重要的影響。如果散熱不好，全造成PN結(jié)的溫度過(guò)高， 導(dǎo)致發(fā)光效率下降。因上保持良好的散熱性能是大功率發(fā)光二極管封裝技術(shù)的 一個(gè)關(guān)鍵?，F(xiàn)在常用的封裝結(jié)構(gòu)是將發(fā)光二極管芯片固定在一個(gè)金屬碗杯中， 然后再用焊接材料將碗杯與金屬散熱板焊接。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是從芯片傳出的 熱量要經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱性稍差的焊接材料傳到散熱板，使得傳熱性能受到影響。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于大功率發(fā)光二極管散熱 的封裝結(jié)構(gòu)，用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)由于使用焊接材料所帶來(lái)的二極管芯片散熱不 充分的問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型公開了一種用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，包 括發(fā)光二極管芯片、用于固定發(fā)光二極管芯片的臺(tái)座、與發(fā)光二極管芯片保持 導(dǎo)熱連接的金屬散熱板、發(fā)光二極管芯片的電極、與電極連接的線路板；所述 臺(tái)座與金屬散熱板一體成型而成，且臺(tái)座自金屬散熱板的上表面凸出，所述金 屬散熱板上至少有一個(gè)所述臺(tái)座；所述線路板設(shè)在所述金屬散熱板的上表面。優(yōu)選地所述金屬散熱板表面鍍有一層銀。銀的導(dǎo)熱性非常好，鍍銀后的 金屬散熱板散熱效果更好。優(yōu)選地所述臺(tái)座的頂端表面是平面或者凹面。臺(tái)座的頂端表面是凹面， 這種形狀類似于反射杯所起到的聚光功效。優(yōu)選地所述線路板與所述金屬散熱板通過(guò)粘接或螺栓連接的方式連接。其中螺栓連接方式方便拆卸，螺栓可采用非導(dǎo)體材質(zhì)螺栓，如塑料。優(yōu)選地所述金屬散熱板的邊緣為平直的邊緣或者為將所述線路板邊沿包 住的向內(nèi)翻折的折邊。其中，將所述線路板邊沿包住的向內(nèi)翻折的這邊結(jié)構(gòu)是 為了加強(qiáng)散熱。優(yōu)選地所述金屬散熱板上有一個(gè)位于所述金屬散熱板中間的所述臺(tái)座。 這是一種臺(tái)座的位置優(yōu)選設(shè)置，當(dāng)然，臺(tái)座也可以設(shè)在散熱板上非中間的其它 部分。優(yōu)選地所述金屬散熱板的底部有散熱槽。散熱槽增加金屬散熱板的散熱 面積，可以加強(qiáng)散熱。優(yōu)選地所述線路板上表面有一層金屬散熱片層。這種結(jié)構(gòu)是為了加強(qiáng)線 路板的散熱。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果由于本實(shí)用新型的金屬散熱板是一 個(gè)散熱整體，中間沒(méi)有混入其它諸如焊接材質(zhì)的金屬或金屬氧化物，故這種結(jié) 構(gòu)的散熱效果有較大提高。由于發(fā)光二極管芯片在溫度過(guò)高的情況下會(huì)降低發(fā) 光效率，并且容易發(fā)生損壞，所以本實(shí)用新型對(duì)提高大功率的功率型發(fā)光二極 管燈具的發(fā)光效率的作用尤為明顯。本實(shí)用新型的發(fā)明人準(zhǔn)確的找出了大功率 發(fā)光二極管發(fā)光效率不高的原因，提出了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，成功地解決 了大功率二極管燈具的發(fā)光效率不高的問(wèn)題。


圖1是本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)識(shí)說(shuō)明金屬散熱板l、線路板2、透鏡3、電極引線4、發(fā)光二極 管芯片5、焊接材料6、硅膠7、中心圓柱IO、內(nèi)折邊ll、凸起邊100。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括 發(fā)光二極管芯片、用于固定發(fā)光二極管芯片的臺(tái)座、與發(fā)光二極管芯片保持導(dǎo) 熱連接的金屬散熱板、發(fā)光二極管芯片的電極、與電極連接的線路板。其中， 臺(tái)座與金屬散熱板一體成型而成，且臺(tái)座自金屬散熱板的上表面凸出，金屬散熱板上至少有一個(gè)臺(tái)座；線路板設(shè)在金屬散熱板的上表面。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是在金屬散熱板表面鍍一層銀。銀的導(dǎo)熱性非常 好，鍍銀后的金屬散熱板散熱效果更好。本實(shí)用新型的臺(tái)座有兩種優(yōu)選方案，即臺(tái)座的頂端表面是平面或者凹面。 臺(tái)座的頂端表面是凹面，這種形狀類似于反射杯所起到的聚光功效。本實(shí)用新型的線路板與金屬散熱板之間的連接方式有兩種優(yōu)選方案，即線 路板與金屬散熱板通過(guò)粘接或螺栓連接的方式連接。其中螺栓連接方式方便拆 卸，螺栓可采用非導(dǎo)體材質(zhì)螺栓，如塑料。本實(shí)用新型的金屬散熱板的邊緣有兩種優(yōu)選方案金屬散熱板的邊緣為平 直的邊緣或者為將線路板邊沿包住的向內(nèi)翻折的折邊。其中，將線路板邊沿包 住的向內(nèi)翻折的這邊結(jié)構(gòu)是為了加強(qiáng)散熱。本實(shí)用新型的金屬散熱板上的臺(tái)座的位置有一種最佳方案金屬散熱板上 有一個(gè)位于金屬散熱板中間的臺(tái)座。這是一種臺(tái)座的位置優(yōu)選設(shè)置，當(dāng)然，臺(tái) 座也可以設(shè)在散熱板上非中間的其它部分。本實(shí)用新型的金屬散熱板有一種散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，即金屬散熱板的底 部有散熱槽。散熱槽增加金屬散熱板的散熱面積，可以加強(qiáng)散熱。本實(shí)用新型的線路板上有一種散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，即線路板上表面有一 層金屬散熱片層。這種結(jié)構(gòu)是為了加強(qiáng)線路板的散熱。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1中，發(fā)光二極管芯片5通過(guò)焊接材料6固定在表面鍍銀的金屬散熱 板1的中心圓柱10上。這樣發(fā)光二極管芯片5產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)金屬散熱 板1迅速地傳到散熱板的外表面。線路板2是用來(lái)將發(fā)光二極管芯片5的正負(fù) 極通過(guò)電極引線4引出，以便在使用時(shí)連接外部引線。線路板2用粘結(jié)劑固定 在金屬散熱板l上。透鏡3固定在線路板2上，其內(nèi)部充滿硅膠7。金屬散熱 板1的邊沿有向上內(nèi)側(cè)翻折的內(nèi)折邊11，該內(nèi)折邊11將線路板2的邊沿包合。在圖2的實(shí)施例中，金屬散熱板1的最外沿邊沒(méi)有臺(tái)階，未將線路板2 包住。線路板2直接通過(guò)粘結(jié)劑固定在金屬散熱板1上。在圖3中實(shí)施例，金屬散熱板中心圓柱的上端有碗杯形的凸起邊100。發(fā) 光二極管芯片5固定在"碗杯"中。從發(fā)光二極管芯片5中發(fā)出的一部分光可 以由"碗杯"的內(nèi)壁反射出去。在圖1、圖2與圖3中，固定發(fā)光二極管芯片5的焊接材料可以是高導(dǎo)熱銀 膠、有鉛、無(wú)鉛焊錫等。發(fā)光二極管芯片的數(shù)量;可以是一個(gè)或多個(gè)。除中心圓 柱外，還可以在其周圍制作多個(gè)圓柱用來(lái)固定更多的發(fā)光二極管芯片。固定線 路板2的粘結(jié)劑可以是導(dǎo)熱膠、銀膠、焊錫等，或者用螺絲固定。線路板2可 以采用普通線路板，也可以采用金屬制作的線路板。金屬散熱板可以采用純銅、 銅合金、鋁合金或其它高導(dǎo)熱材料。透鏡內(nèi)的透明膠是柔性硅膠或環(huán)氧樹脂。 在線路板2的上面可以再加上一塊金屬板以提高散熱面積。此金屬板通過(guò)螺絲 與下面的金屬散熱板1連接并固定，在需要的地方開口以便引線可以連接到外 部。金屬散熱板1的底部可以加工成各種形狀的槽來(lái)增大散熱面積。
權(quán)利要求1、一種用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，包括發(fā)光二極管芯片、用于固定發(fā)光二極管芯片的臺(tái)座、與發(fā)光二極管芯片保持導(dǎo)熱連接的金屬散熱板、發(fā)光二極管芯片的電極、與電極連接的線路板；其特征在于所述臺(tái)座與金屬散熱板一體成型而成，且臺(tái)座自金屬散熱板的上表面凸出，所述金屬散熱板上至少有一個(gè)所述臺(tái)座；所述線路板設(shè)在所述金屬散熱板的上表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述金屬散熱板表面鍍有一層銀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述臺(tái)座的頂端表面是平面或者凹面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述線路板與所述金屬散熱板通過(guò)粘接或螺栓連接的方式連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述散熱板的邊緣為平直的邊緣或者為將所述線路板邊沿包住的向內(nèi) 翻折的折邊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述金屬散熱板上有一個(gè)位于所述散熱板中間的所述臺(tái)座。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述散熱板的底部有散熱槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述線路板上表面有一層金屬散熱片層。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，用來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)由于使用焊接材料所帶來(lái)的二極管芯片散熱不充分的問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型公開了一種用于大功率發(fā)光二極管散熱的封裝結(jié)構(gòu)，包括發(fā)光二極管芯片、用于固定發(fā)光二極管芯片的臺(tái)座、與發(fā)光二極管芯片保持導(dǎo)熱連接的金屬散熱板、發(fā)光二極管芯片的電極、與電極連接的線路板；所述臺(tái)座與金屬散熱板一體成型而成，且臺(tái)座自金屬散熱板的上表面凸出，所述金屬散熱板上至少有一個(gè)所述臺(tái)座；所述線路板設(shè)在所述金屬散熱板的上表面。本實(shí)用新型可以顯著提高大功率發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
文檔編號(hào)H01L33/00GK201112412SQ200720171899
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者婁朝綱, 章稚青 申請(qǐng)人:深圳市企榮科技有限公司