專利名稱：Led發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED發(fā)光技術領域，尤其涉及一種大功率的LED發(fā)光裝置。
背景技術：
LED (Light Emitting Diode)，即發(fā)光二極管，是一種半導體固體發(fā)光器件。它是 利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料。當兩端加上正向電壓，半導體中的少數(shù)截流子和多數(shù) 截流子發(fā)生復合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫、白色 的光。LED光源由于具有高節(jié)能、壽命長、利于環(huán)保等優(yōu)點，實際上，自LED問世以來，LED的 應用面越來越廣泛，其環(huán)保節(jié)能之優(yōu)點使得LED被視為21世紀之主要照明光源之一。 為了在照明市場占得一席之地，不同封裝類型的白光LED在市場上不斷出現(xiàn)。隨 著LED的大量應用，LED的需要量逐漸增大，其中大功率LED也隨著照明的需要而而受到越 來越多的關注。如何提高LED的功率以及如何解決高功率LED的散熱問題一直都是LED開 發(fā)的一個重要課題。就照明模塊而言，發(fā)光功率、散熱性能、出光效率以及白色純度都是設 計者所關心的焦點。 在以往的白光照明模塊中，都是通過低波長芯片如藍光或紫光芯片激發(fā)熒光材料 而發(fā)出白光，熒光材料都是采用點膠方式包裹芯片，而且外觀透明保護膠也采用點膠方式 形成，然而這種點膠制程會有以下不足之處1)點膠不均勻，使得熒光材料包裹芯片的厚 度不一致，從而使其發(fā)光光斑不均勻，極大的影響了出光效率；2)由于點膠需要逐個芯片 進行作業(yè)，從而使大批量生產(chǎn)效率受到極大的限制。 請參閱


圖1 ，為傳統(tǒng)的LED發(fā)光裝置示意圖，該LED發(fā)光裝置包括支架12、銅柱14、 發(fā)光芯片16及至少一對引腳18，支架12具有中空腔體，銅柱14貫穿并嵌入支架12的中空 腔體中，發(fā)光芯片16設于銅柱14上，每個引腳18分別通過導線17電性連接，發(fā)光芯片16 上覆蓋有熒光材料15，熒光膠層15上覆蓋有透明保護膠13。 在該LED發(fā)光裝置中，由于芯片16的焊盤和支架12的焊接區(qū)之間落差比較大，以 致焊線導線17過長，導線17同時處于熒光材料15和透明保護膠13中，從而使熒光材料 15和透明保護膠13受熱時由于兩膠層的膨脹系數(shù)不一樣而產(chǎn)生應力，使導線17極易出現(xiàn) 斷裂以及與銅柱14之間的短接等現(xiàn)象。另外，這種傳統(tǒng)的支架12及銅柱14與透明保護膠 13(或者與熒光膠層15)之間結合力不佳，當環(huán)境溫度或工作時，銅柱14容易脫落從而使 LED失效。進一步，在這種結構中，熒光材料15并不便于用模造(Molding)方式成型，因為 模造成型時的模壓會壓斷導線17，使其失效。因此，如何解決上述的問題成為一個需要解決 的課題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型實施例提供一種適于大功率的，結構穩(wěn)固、LED可靠性高、成 本低的LED發(fā)光裝置。 —種LED發(fā)光裝置，其包括支架、芯片載體、設于芯片載體上的發(fā)光芯片以及與所述發(fā)光芯片電性連接的至少一對引腳，所述支架具有中空腔體，所述芯片載體貫穿并嵌入 所述支架的中空腔體中，所述發(fā)光芯片上覆蓋有熒光膠層，所述發(fā)光芯片與引腳通過導線 電性連接，所述熒光膠層進一步覆蓋整個所述導線，每個引腳中與導線連接的端部彎折成 靠近發(fā)光芯片，所述熒光膠層的底部外緣與所述端部相接。 進一步地，所述支架環(huán)繞所述芯片載體設有第一溝槽，所述引腳與導線連接的端 部插入于所述第一溝槽內(nèi)，所述熒光膠層的底部外緣突伸入所述第一溝槽中與所述端部相 接。 進一步地，所述支架在其邊緣開設有第二溝槽，所述支架上設有透明膠體，所述透 明膠體底部外緣突伸入所述第二溝槽。所述透明膠體的底部外緣設有多個凸塊，所述第二 溝槽的外側(cè)槽壁由徑向向外設有至少一對用于收容相應凸塊的凹槽。 進一步地，所述芯片載體的側(cè)壁和所述支架的中空腔體的腔壁上分別對應設有相 互嵌套的凹凸結構。所述凹凸結構包括分別設于芯片載體的側(cè)壁和支架的中空腔體的腔壁 上的至少一個凸環(huán)和/或環(huán)形凹槽，所述凸環(huán)嵌入于對應的凹槽內(nèi)。 進一步地，所述熒光膠層是通過模造與所述芯片、芯片載體、導線、支架及引腳端 部相結合成為一體結構。 進一步地，所述芯片載體的邊緣具有凸緣或臺階，所述熒光膠層還與所述凸緣或 臺階相粘結。 進一步地，所述引腳彎折成具有至少兩個臺階的形狀， 在所述LED發(fā)光裝置中，由于熒光膠層進一步覆蓋整個導線，由此可以采用模造 成型來形成熒光膠層，因為在成型時，導線被包覆在熒光材料中，模壓時不會壓斷導線，從 而使得LED發(fā)光裝置的每個膠材層都可以采用模造成型的方法，完全實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。 而且，導線只包含在一種材料中，可以很大程度上減少由于兩膠層的膨脹系數(shù)不一樣而產(chǎn) 生的內(nèi)部應力，從而避免傳統(tǒng)的導線斷裂以及短接等現(xiàn)象。進一步，每個引腳中與導線連接 的端部彎折成靠近發(fā)光芯片，縮短了引腳與芯片間的距離。這樣，既能節(jié)省導線(如金線) 用量，降低成本，還能增強LED發(fā)光裝置的結合力，有效提高LED的可靠性，以及提高LED發(fā) 光裝置的工作效率。
以下結合附圖描述本實用新型的實施例，其中
圖1是傳統(tǒng)的LED發(fā)光裝置剖面示意圖； 圖2是本實用新型第一實施例提供的LED發(fā)光裝置剖面分解示意圖； 圖3是
圖1中LED發(fā)光裝置的剖面示意圖； 圖4是
圖1中LED發(fā)光裝置的支架剖面示意圖； 圖5是
圖1中LED發(fā)光裝置俯視示意圖，未顯示芯片及其上的膠層； 圖6是
圖1中LED發(fā)光裝置的引腳示意圖； 圖7是本實用新型第二實施例提供的LED發(fā)光裝置剖面示意圖； 圖8是本實用新型第三實施例提供的LED發(fā)光裝置剖面示意圖； 圖9是本實用新型第四實施例提供的LED發(fā)光裝置剖面示意圖。
具體實施方式
以下基于附圖對本實用新型的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解，此處 所描述的具體實施例僅僅作為實例，并不用于限定本實用新型的保護范圍。 請參閱圖2和圖3，示出了本實用新型第一實施例的LED發(fā)光裝置10，該LED發(fā)光 裝置10包括支架5、芯片載體7、設于芯片載體7上的發(fā)光芯片4以及與發(fā)光芯片4電性連 接的至少一對引腳6。支架5具有中空腔體50，芯片載體7貫穿并嵌入支架5的中空腔體 50中。該發(fā)光芯片4上覆蓋有熒光膠層2，發(fā)光芯片4與引腳6通過導線3(如金線)電性 連接。熒光膠層2還包覆導線3，即整個導線3都被覆蓋在熒光膠層2內(nèi)。 支架5的頂面，即被熒光膠層2所覆蓋的表面，該表面設有環(huán)繞芯片載體7的第一 溝槽51，此溝槽51作為熒光膠層2的固定槽。熒光膠層2的底部外緣突伸入第一溝槽51 中，增強它們之間的結合力。支架5的頂面覆蓋有透明膠體1，其主要覆蓋熒光膠層2。透 明膠體1用于封裝該熒光膠層2、發(fā)光芯片4，同時還可作為透鏡，以改變出光角度。如圖4 所示，第一溝槽51具有靠近芯片載體7的內(nèi)槽壁52和相對的外槽壁53。優(yōu)選地，外槽壁 53高于內(nèi)槽壁52，形成一高度差，由此可在模造制作時，起到輔助定型的作用。因此，熒光 膠層2不僅跨越發(fā)光芯片4，而且還跨越芯片載體7和第一溝槽51。如圖5所示，第一溝槽 51的環(huán)繞形狀可以是方形，當然，在其它實施例中，第一溝槽51的環(huán)繞形狀也可以是圓形 或其他形狀，并不限于此。 支架5在頂面的邊緣開設有第二溝槽8，透明膠體1的底部外緣突伸入第二溝槽8 中。第二溝槽8環(huán)繞第一溝槽51，并且是圓形的。 透明膠體1的底部外緣進一步設有至少一對凸耳(圖未示)，該凸耳與圖5中支架 上半圓形的槽相配合。另外，透明膠體l的底部外緣還設有多個凸塊(圖未示)，對應地，支 架5的第二溝槽8外側(cè)槽壁進一步由徑向向外設有多個凹槽55，如圖5所示。凹槽55用 于收容相應的凸塊。凹槽55與透明膠體1的凸塊能增強透明膠體1和支架5之間的結合 力。圖中顯示有兩對四個凹槽55，當然，實際應用中也不限于此數(shù)量的凹槽55，可根據(jù)需要 增加或減少其數(shù)量。可以理解，第二溝槽8的外槽壁也可以高于其相對的內(nèi)槽壁。 導線3的一端與發(fā)光芯片4的正極或負極電連接，另一端伸入第一溝槽51內(nèi)與引 腳6相連，由此保證整個導線3都被包覆在熒光膠層2中。如圖3和6所示，引腳6具有一 端部61，該端部61與導線3相連，并向上彎折成靠近發(fā)光芯片4，從而可縮短導線3的長度， 一方面節(jié)省材料，因為通常導線3采用昂貴材質(zhì)的導線(如金線)；另一方面，可方便整個 導線3都被包覆在熒光膠層2中。該端部61插入于第一溝槽51內(nèi)，熒光膠層2的底部外 緣突伸入第一溝槽中51與端部61相接，從而可將熒光膠層2與引腳6部分結合在一起，增 強整體結構強度和穩(wěn)定性。由于引腳6通常是有一個臺階的接觸片，再加上彎折的端部61， 使得引腳6彎折成具有至少兩個臺階的形狀，引腳端部61不高于芯片載體7上表面，使其 一端(即端部61)能更加靠近導線3，另一端便于連接到外部電源或電路等。這些臺階可以 增加支架5和引腳6之間的結合力。引腳6還開設有至少一個貫穿孔62，支架5在注塑成 型時會流入貫穿孔62內(nèi)，從而進一步加強支架5和引腳6之間的結合力。圖中顯示有六個 貫穿孔62，當然，實際應用中也不限于此數(shù)量的貫穿孔62，可根據(jù)需要增加或減少其數(shù)量。 由于導線3都被包覆在熒光膠層2內(nèi)，從而便于熒光膠層2通過模制成型，例如通 過嵌入模造方式將熒光膠層2成型于支架5的頂面，這樣就可以實現(xiàn)整個LED發(fā)光裝置10的每個部件都采用模造方式成型，可以大批量地制造LED發(fā)光裝置IO，極大提高生產(chǎn)效率。 而且，成型過程中，熒光膠層2包覆整個導線3，導線3不會凸出于熒光膠層2夕卜，由此成型 模壓時不會壓彎變形線3，解決了現(xiàn)有熒光膠層2難以模造成型、導線3在成型時被壓斷的 難題，以及導線3容易斷裂，焊接點斷開，導線3疲勞，與芯片載體7之間短接等不良現(xiàn)象出 現(xiàn)。本實施例的導線3全部被包覆在熒光膠層2內(nèi)，可以很大程度上減少由于熱膨冷縮及 其它而引起的內(nèi)部應力所造成的影響，使導線3結構更加穩(wěn)固，提高生產(chǎn)良率，由于熒光膠 層2不僅跨越發(fā)光芯片4，而且還跨越芯片載體7和第一溝槽51 ，從而有效增加LED發(fā)光裝 置10的可靠性。而且，本實施例中，熒光膠層2優(yōu)選為通過模造成型方法與發(fā)光芯片4、芯 片載體7、導線3、支架5及引腳端部61相結合成為一體結構。 支架5的中空腔體50用于收容芯片載體7，芯片載體7的側(cè)壁和支架5的中空腔 體50的腔壁上分別對應設有相互嵌套的凹凸結構。凹凸結構包括分別設于芯片載體7的 側(cè)壁和支架5的中空腔體50的腔壁上的至少一個凸環(huán)和/或環(huán)形凹槽，該凸環(huán)及環(huán)形凹槽 分別設置在相應壁的圓周上。具體地，如圖2所示，芯片載體7同時具有凸環(huán)71和環(huán)形凹 槽72，支架5則在對應的位置設有環(huán)形凹槽57和凸環(huán)58，從而使芯片載體7能夠牢固地嵌 在支架5的中空腔體50內(nèi)。且芯片載體7的上表面可為圓形或是多邊形(如方形)。在 實際應用中，如圖3所示，芯片載體7包括支撐發(fā)光芯片4的支撐部76以及向外延伸的散 熱部77，散熱部77可進一步突伸出中空腔體50，以便與外部二次散熱裝置相接。如圖2所 示，散熱部77的側(cè)邊緣也可形成有臺階78，支架5的中空腔體50的腔壁也對應具有收容該 臺階的凹壁59，以進一步加強支架5與芯片載體7的結合力。 由于支架5的頂面上形成有第一和第二溝槽51和8，不僅可以增強熒光膠層2以 及透明膠體1與支架的結合力，還可以提高支架5與熒光膠層2以及透明膠體1之間的防 滲透能力。同樣地，支架5和芯片載體7上的凹凸結構不僅可以增強它們之間的結合力，還 可以提高支架5與芯片載體7接合處的防滲透能力。例如，當使用在潮濕的環(huán)境中，濕汽不 易從這些路徑滲透接近發(fā)光芯片4。 請參閱圖7，為本實用新型第二實施例中的LED發(fā)光裝置20示意圖。此實施例LED 發(fā)光裝置20基本類似于第一實施例中的LED發(fā)光裝置10，圖7與圖3中相同的元件采用相 同的標號，這些元件在此不再贅述。兩者主要不同之處在于，芯片載體7上同時具有兩個間 隔的環(huán)形凹槽73，而中空腔體50的內(nèi)腔壁也對應具有插入凹環(huán)73的兩個間隔的凸環(huán)54。 請參閱圖8，為本實用新型第三實施例中的LED發(fā)光裝置30示意圖。此實施例LED 發(fā)光裝置30基本類似于第一實施例中的LED發(fā)光裝置10，圖8與圖3中相同的元件采用相 同的標號，這些元件在此不再贅述。兩者主要不同之處在于，芯片載體7的支撐部76表面 邊緣具有臺階74，并且是向外凹的臺階，熒光膠層2可與臺階74粘結，從而增加熒光膠層2 與芯片載體7的結合力。 請參閱圖9，為本實用新型第四實施例中的LED發(fā)光裝置40示意圖。此實施例LED 發(fā)光裝置40基本類似于第一實施例中的LED發(fā)光裝置10，圖9與圖3中相同的元件采用 相同的標號，兩者主要不同之處在于，芯片載體7的支撐部76頂面具有環(huán)繞芯片4的凸緣 75，或者稱之為杯緣，其在膠體形成于芯片載體7上，能防止膠體向外溢出。由此，使得熒光 膠層2既能采用傳統(tǒng)的點膠方式來制造，還可用模造成型方法來制造。而且，熒光膠層2可 與凸緣75粘結，以增強熒光膠層2與芯片載體7的結合力。當然，可以理解的是，前面各實施例中的熒光膠層2也能采用傳統(tǒng)的點膠方式來形成，并不限于前面描述的方法。[0038] 在上述各實施例中，由于熒光膠層2進一步包覆導線3，由此可以采用模造成型來形成熒光膠層2，因為在成型時，導線3被包覆在熒光材料中，模壓時不會壓斷導線3，從而使得LED發(fā)光裝置的每個膠材層都可以采用模造成型的方法，完全實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。而且，導線3只包含在一種材料中，減少由于熱膨冷縮及其它而引起的內(nèi)部應力所造成的影響，從而避免傳統(tǒng)的導線3斷裂以及短接等現(xiàn)象。進一步，每個引腳6中與導線3連接的端部61彎折成靠近發(fā)光芯片4，縮短了引腳6與芯片4間的距離。這樣，既能節(jié)省導線(如金線)用量，降低成本，還能增強LED結構的結合力，有效提高LED的可靠性，以及提高LED發(fā)光裝置的工作效率。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種LED發(fā)光裝置，其包括支架、芯片載體、設于芯片載體上的發(fā)光芯片以及與所述發(fā)光芯片電性連接的至少一對引腳，所述支架具有中空腔體，所述芯片載體貫穿并嵌入所述支架的中空腔體中，所述發(fā)光芯片上覆蓋有熒光膠層，所述發(fā)光芯片與引腳通過導線電性連接，其特征在于，所述熒光膠層進一步覆蓋整個所述導線，每個引腳在其與導線連接的端部彎折成靠近發(fā)光芯片，所述熒光膠層的底部外緣與所述端部相接。
2. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述支架環(huán)繞所述芯片載體設有第 一溝槽，所述引腳與導線連接的端部插入于所述第一溝槽內(nèi)，所述熒光膠層的底部外緣突 伸入所述第一溝槽中與所述端部相接。
3. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述支架在其邊緣開設有第二溝 槽，所述支架上設有透明膠體，所述透明膠體底部外緣突伸入所述第二溝槽。
4. 如權利要求3所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述透明膠體的底部外緣設有多個 凸塊，所述第二溝槽的外側(cè)槽壁由徑向向外設有至少一對用于收容相應凸塊的凹槽。
5. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述芯片載體的側(cè)壁和所述支架的 中空腔體的腔壁上分別對應設有相互嵌套的凹凸結構。
6. 如權利要求5所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述凹凸結構包括分別設于芯片載 體的側(cè)壁和所述支架的中空腔體的腔壁上的至少一個凸環(huán)和/或環(huán)形凹槽，所述凸環(huán)嵌入 于對應的環(huán)形凹槽內(nèi)。
7. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述熒光膠層是通過模造與所述芯 片、芯片載體、導線、支架及引腳端部相結合成為一體結構。
8. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述芯片載體的邊緣具有凸緣或臺 階，所述熒光膠層還與所述凸緣或臺階相粘結。
9. 如權利要求1所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述引腳彎折成具有至少兩個臺階 的形狀。
專利摘要本實用新型涉及一種LED發(fā)光裝置，其包括支架、芯片載體、設于芯片載體上的發(fā)光芯片以及與所述發(fā)光芯片電性連接的至少一對引腳，支架具有中空腔體，芯片載體貫穿并嵌入所述支架的中空腔體中，一熒光膠層覆蓋發(fā)光芯片和整個導線，發(fā)光芯片與引腳通過導線(如金線)電性連接，每個引腳在其與導線連接的端部彎折成靠近發(fā)光芯片，熒光膠層的底部外緣與所述端部相接。由于熒光膠層覆蓋整個導線，由此可以采用模造成型來形成熒光膠層，實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。而且，導線只包含在一種材料中，從而避免傳統(tǒng)的導線斷裂以及短接等現(xiàn)象。每個引腳的端部靠近發(fā)光芯片，可節(jié)省導線用量，降低成本，提高發(fā)光效率，提高生產(chǎn)效率，提高LED可靠性。
文檔編號F21V19/00GK201462529SQ20092013305
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權日2009年6月24日
發(fā)明者黃建中 申請人:弘凱光電(深圳)有限公司