專利名稱：發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是指改變陰極支架上的碗杯型態(tài)，使其能增加散熱和聚光的功能，進(jìn)而大幅度提高發(fā)光二極管的亮度、品質(zhì)、可靠度和使用壽命。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管支架的結(jié)構(gòu)主要包括一金屬片形成的陰極接腳，其上端包含一凹槽以固接晶片；以及由另一金屬片形成的一陽極接腳。臺(tái)灣新型專利公告第506626號(hào)公開的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)改良，臺(tái)灣新型專利公告第488616號(hào)公開的發(fā)光二極管支架，臺(tái)灣新型專利公告第486153號(hào)公開的發(fā)光二極管支架和臺(tái)灣新型專利公告第441860號(hào)公開的發(fā)光二極管的支架改良結(jié)構(gòu)，均揭示了現(xiàn)有技術(shù)的上述結(jié)構(gòu)。
在上述公開的臺(tái)灣新型專利中，涉及發(fā)光二極管支架在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)以增進(jìn)其功能進(jìn)而增加產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。但傳統(tǒng)的LED LAMP支架上端均封裝有一透明體，且在陰極碗杯的底部所有面積范圍上覆蓋有厚度約為20-100微米的黏結(jié)劑用來黏結(jié)LED晶片。但也因該兩者是妨礙發(fā)光余熱傳導(dǎo)散熱的主要原因，因?yàn)闊o論大小功率的LED晶片，在導(dǎo)通點(diǎn)亮中均會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，并且能否迅速將該熱量傳導(dǎo)散熱將影響發(fā)光二極管的發(fā)光效果和照明效率。由于底部涂覆的黏結(jié)劑和上部、側(cè)部封裝的樹脂均將晶片包封成巨大的密封體，從而導(dǎo)致LED LAMP亮度、品質(zhì)、效率、壽命均無法發(fā)揮應(yīng)有的高效率功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足提出一種發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)陰極接腳上端的碗杯作空間結(jié)構(gòu)的改變，縮小黏結(jié)劑涂覆于晶片與碗杯的接觸面積。
本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的支架的陰極支架上端形成一碗杯，以供承置發(fā)光晶片，其特征在于該碗杯最底部至少再設(shè)置有一用以容納黏結(jié)劑的凹部，該凹部朝向上述晶片設(shè)有小于晶片底面直徑或面積的開口，以利于該部分的黏結(jié)劑對(duì)晶片的黏結(jié)。
上述凹部開口面積最好較小于晶片底面積的30％-50％。
另外本發(fā)明在散熱支架碗杯底部的凹部朝支架外部打通形成一柱孔。
還有，所述陰極支架的碗杯最好設(shè)計(jì)為多層階梯狀凹面。
本發(fā)明還將陰極支架設(shè)計(jì)成多種空間造型，包括有側(cè)向散熱翼支架和無側(cè)向散熱翼支架，上述支架的底部全部平貼與部門平貼于PC板上，或部分穿過PC板或部分懸空鏤空等。
和現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明主要針對(duì)陰極接腳上端的碗杯作空間結(jié)構(gòu)的改變，縮小黏結(jié)劑涂覆于晶片與碗杯的接觸面積，使發(fā)光二極管的發(fā)光效果和照明效率大大提高；另外，在碗杯底部的凹部朝向支架外部設(shè)置的柱孔，使黏結(jié)劑在加工過程中熔解成液態(tài)并從柱孔中排出，而當(dāng)晶片導(dǎo)通點(diǎn)亮?xí)r，柱孔可直接散熱并與外界低溫空氣發(fā)生熱交換；還有將陰極支架碗杯設(shè)計(jì)成多層階梯狀凹面的結(jié)構(gòu)可形成二層式、三層式、多層式超深、超長幾何形碗杯造型設(shè)計(jì)，可發(fā)揮高效率的光學(xué)物理作用。


圖1是本發(fā)明的一層式碗杯配合二散熱翼型式支架的立體圖；圖2是本發(fā)明如圖1型式支架的可行內(nèi)部構(gòu)造立體剖視圖；圖3是本發(fā)明如圖1型式支架的具柱孔內(nèi)部構(gòu)造立體剖視圖；圖4是本發(fā)明如圖1型式支架的另一型式柱孔內(nèi)部構(gòu)造立體剖視圖；圖5是本發(fā)明如圖1型式支架的再一型式柱孔內(nèi)部構(gòu)造立體剖視圖；圖6是圖1所示支架封裝后型態(tài)俯視圖；圖7是圖6所示支架的A-A平面剖視圖；圖8是本發(fā)明具雙層式碗杯的支架的平面剖視圖；圖9是本發(fā)明具三層式碗杯的支架的平面剖視圖；圖10是本發(fā)明具四層式碗杯的支架的平面剖視圖；
圖11是依圖1的實(shí)施型態(tài)，另加設(shè)固定柱時(shí)的立體圖；圖12是本發(fā)明的一層式碗杯配合四散熱翼型式支架的立體圖；圖13是圖12封裝后型態(tài)的俯視圖；圖14是圖13支架的A-A平面剖視圖；圖15是依圖12的實(shí)施型態(tài)，另加設(shè)固定柱時(shí)的立體圖；圖16是本發(fā)明的一層式碗杯配合無散熱翼型式支架的立體圖；圖17是圖16實(shí)施型態(tài)支架的可行內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖；圖18是圖16實(shí)施型態(tài)支架的具有柱孔實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖；圖19是圖16實(shí)施型態(tài)支架的另一實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖；圖20是圖16實(shí)施型態(tài)支架的另一實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體剖視圖；圖21是圖16實(shí)施例封裝后型態(tài)的俯視圖；圖22是圖21所示實(shí)施型態(tài)的A-A平面剖視圖；圖23是本發(fā)明的二層式碗杯配合無散熱翼型式支架封裝后形態(tài)的縱向剖視圖；圖24是本發(fā)明的三層式碗杯配合無散熱翼型式支架封裝后形態(tài)的縱向剖視圖；圖25是本發(fā)明的多層式碗杯配合無散熱翼型式支架封裝后形態(tài)的縱向剖視圖；其中10A為電極支架(二散熱翼)；10B為電極支架(四散熱翼)；10C為電極支架(無散熱翼)；11為陰極支架；12A為一層式碗杯；12B為二層式碗杯；12C為三層式碗杯；12C為多層式碗杯；12D為多層式碗杯；121為凹部；13為散熱翼；14為孔柱；15為晶片；16為固定柱。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1-22所示，本發(fā)明的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)電極支架10A(雙散熱翼13)、電極支架10B(四散熱翼13)、電極支架10C(無散熱翼)的陰極支架11上端形成一碗杯12A(一層式碗杯)、12B(二層式碗杯)、12C(三層式碗杯)、12D(多層式碗杯)，以承置發(fā)光晶片15。
在碗杯12A、12B、12C、12D最底部至少設(shè)置有一直徑或面積小于發(fā)光晶片底面的凹部121，凹都121的型態(tài)可為圓形、方形、長方形、菱形等，將黏結(jié)劑(如銀膠、白膠、絕緣膠)注入凹部121中，用來黏結(jié)一個(gè)或多個(gè)晶片15，使其不產(chǎn)生松動(dòng)位移并抗衡焊線時(shí)的拉力；且盡可能的讓晶片15除了對(duì)應(yīng)凹部121的底部外，其余底部面積直接與碗杯底部以無涂覆黏結(jié)劑的型式相接觸，晶片15底部直接與碗杯底部的接觸面積以超過50％為原則，如此，可使發(fā)光晶片15在導(dǎo)通點(diǎn)亮?xí)r，透過無黏結(jié)劑接觸的部位直接將熱量傳導(dǎo)給支架10A、10B、10C。
如圖3-5和18-20所示，在上述陰極支架11的碗杯12A、12B、12C、12D的凹部121以一柱孔14貫穿至支架11的底部，使陰極支架11成為具有空心柱孔14的支架，柱孔14可使低熔點(diǎn)的黏結(jié)劑在加工加熱過程中熔解成液體型態(tài)而從柱孔14中排出，只要不造成晶片變形與破裂，整個(gè)凹部121即成對(duì)外開放狀態(tài)，當(dāng)發(fā)光晶片15導(dǎo)通點(diǎn)亮?xí)r可立即和外界空氣形成對(duì)流直接散熱，非使用狀態(tài)可避免外界空氣進(jìn)入而帶進(jìn)雜質(zhì)影響晶片15。
如圖7-10所示，將陰極支架11的碗杯12A、12B、12C、12D設(shè)成一層或多層階梯狀凹面。圖7所示是一層式碗杯12A，圖8所示是雙層式碗杯12B，圖9所示是三層式碗杯12C，圖10所示是多(四)層式碗杯12D。這種階梯狀凹面設(shè)計(jì)在碗杯處形成一兼?zhèn)渚劢?、高倍折射、高倍擴(kuò)大光罩束面積與大倍數(shù)增大光束照射長度的作用，可形成二層式、三層式、多層式超深、超長幾何形碗杯造型設(shè)計(jì)，可發(fā)揮高效率的光學(xué)物理作用，以提升其照明度。本發(fā)明的支架依需求的不同形成雙散熱翼13、四散熱翼13，以及在支架的底面，可設(shè)置二支以上可插串于PC板的固定柱16；當(dāng)陰極支架11沒有設(shè)置鏤空的柱孔14時(shí)為實(shí)心體支架，此種支架底面全部平貼接觸于PC板上的導(dǎo)電金屬薄膜，其散熱效果更佳；另一種陰極支架11設(shè)置有鏤空的柱孔14時(shí)為空心體支架，其與PC板上的導(dǎo)電金屬薄膜結(jié)合的情形有多種，有部分平貼PC板、部分懸空與部分穿過PC板。尤以上述空心體支架型式的散熱效果最佳。
上述碗杯12A、12B、12C、12D中另設(shè)至少凹部121來容納黏結(jié)發(fā)光晶片15的黏結(jié)劑，以消除黏結(jié)劑阻隔熱傳導(dǎo)的缺點(diǎn)，且使凹部121的柱孔14和外界導(dǎo)通以形成空氣對(duì)流散熱的效果。碗杯12A、12B、12C、12D的多層凹面設(shè)計(jì)和支架10A(雙散熱翼13型式)、電極支架10B(四散熱翼13型式)、電極支架10C(無散熱翼型式)多種空間改變，可以增加散熱功能，進(jìn)而大幅度提升發(fā)光二極管的亮度、品質(zhì)、可靠度與壽命。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其電極支架的陰極支架上端形成一碗杯，以供承置發(fā)光晶片，其特征在于該碗杯最底部至少再設(shè)置有一用以容納黏結(jié)劑的凹部，該凹部朝向上述晶片設(shè)有小于晶片底面直徑或面積的開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于凹部開口面積較小于晶片底面積的30％-50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于陰極支架自碗杯的凹部處以一柱孔貫穿至支架外部，成為空心型式支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于所述碗杯由至少一層以上的階梯狀凹面所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架的陰陽兩極支架分設(shè)成各別的單一散熱翼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架的陰陽兩極支架分設(shè)成各別的兩散熱翼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面至少局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面至少局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜且局部懸空。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜且局部懸空。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜、且局部穿過PC板及局部懸空。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面局部平貼于PC板的導(dǎo)電金屬薄膜、且局部穿過PC板及局部懸空。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面設(shè)有至少二支以上可插串于PC板的固定柱。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面設(shè)有至少二支以上可插串于PC板的固定柱。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)，其特征在于支架底面設(shè)有至少二支以上可插串于PC板的固定柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管的熱傳導(dǎo)及光度提升結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，旨在增加發(fā)光二極管散熱和聚光的功能，進(jìn)而提高其亮度、品質(zhì)、可靠度和使用壽命。本發(fā)明的陰極支架上端形成一碗杯，以供承置發(fā)光晶片，其要點(diǎn)在于該碗杯最底部至少設(shè)有一用以容納黏結(jié)劑的凹部，該凹部朝向晶片設(shè)有小于晶片底面直徑或面積的開口。本發(fā)明能使發(fā)光二極管的發(fā)光效果和照明效率大大提高。
文檔編號(hào)H01L23/34GK1531118SQ03115799
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者徐杏芬 申請(qǐng)人:徐杏芬