專利名稱：發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)光二極管的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計；特別涉及一種可明顯提高該發(fā)光二極管的散熱及光效作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)已被廣泛應(yīng)用在各項電子、資訊產(chǎn)品及戶外看板、交通標(biāo)記等領(lǐng)域，通常由表面電鍍銀層的沖壓發(fā)光二極管支架，將半導(dǎo)體晶片固定于該支架，作為發(fā)光二極管的光源，把導(dǎo)線兩端分別連接于支架和晶片上，并將環(huán)氧樹脂澆注在支架上部，使之形成透光體，和密封晶片、導(dǎo)線等程序制成。熟悉該技術(shù)的人們知道，發(fā)光二極管的大部分能量都轉(zhuǎn)化為熱，如果不把所產(chǎn)生的熱量消除，則會導(dǎo)致晶片過熱而發(fā)生損壞。這些熱量一部分留在該透光體，另一部分通過支架的第一、二接腳散發(fā)；但因透光體由環(huán)氧樹脂加工成型而成，導(dǎo)熱率差，因此晶片產(chǎn)生的熱大部分存在透光體中，無法有效散發(fā)熱量，只能靠上述支架接腳傳導(dǎo)散熱，從而存在散熱效率較低的問題。
一種可改善上述問題的發(fā)光二極管支架系統(tǒng)，見臺灣專利第90201309號[發(fā)光二極管支架]新型專利案中，其支架在既有的第一、二接腳外又增加一對接腳，使晶片產(chǎn)生的熱量除能通過四支接腳散發(fā)外又增加了一對接腳，使晶片產(chǎn)生的熱量能通過更多的支架及接腳散發(fā)。但在實務(wù)應(yīng)用上，其散熱效果仍是有限的。
一般來說，這些參考資料表明在有關(guān)發(fā)光二極管散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計技藝方面，技術(shù)上的微小的改進(jìn)所產(chǎn)生的實用效果被視為[具有增進(jìn)某種功效]，而被授予專利。先前這些參考資料，例如臺灣專利第88218394號[發(fā)光二極之支架改良結(jié)構(gòu)]、第90201308號[發(fā)光二極管支架]專利案等，不足之處是其并末公布支架或接腳構(gòu)造上的特殊改進(jìn)或強(qiáng)化設(shè)計。如果重新設(shè)計支架或接腳結(jié)構(gòu)，使其構(gòu)造和形態(tài)不同于現(xiàn)有技術(shù)，將會明顯增加它的散熱效率；例如，如何在不增加整體的包裝體積的條件下，使支架或接腳有較大的散熱面積等課題在上述的專利案中均末被提及或公布。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，解決發(fā)光二極管的散熱效率低的問題，提供一種發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
本實用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，是一模型體，包括用來固定晶片的杯座的中央部，一剛性壁，相對向下延伸在中央部的周邊，可被定義為接合部的臂狀單元，具有一在底部的端面，接觸在電路板的一金屬導(dǎo)電層計劃區(qū)域上。在臂狀單元中有一個第一臂狀單元和一個第二臂狀單元；該第一臂狀單元可與中央部共同被定義為陰極端，而第二臂狀單元被定義為陽極端。其中第二臂狀單元被配置在該模型體的一缺口部分；該第二臂狀單元還可沿剛性壁的一側(cè)被設(shè)置。該模型體剛性壁的內(nèi)部最好界定有一槽室或腔室，和槽室或腔室一端上的開口。該槽室或腔室的內(nèi)緣面是沿著軸線參考方向形成峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓，該槽室或腔室的軸向長度最好大于該模型體的高度。臂狀單元的端面具有一凸出的接腳，接腳是與該端面形成垂直狀態(tài)。剛性臂或臂狀單元的表面，沿著其軸線參考方向形成有峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓，其中幾何形狀或鋸齒狀輪廓組織是從臂狀單元的垂直軸方向延伸到水平軸方向。所述二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，該剛性壁一邊與第二臂狀單元的上部形成相對傾斜面。
與現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型散熱表面積的增加提高了發(fā)光二極管的散熱功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有更好的散熱作用，具有優(yōu)良的散熱效率
圖1是本實用新型的立體外觀圖；圖2是本實用新型的圖1的斷面剖視圖；圖3是本實用新型圖1的斷面剖視圖，但顯示剛性壁內(nèi)部具有槽室的第二實施例圖；圖4是本實用新型的第三實施例的局部斷面剖視圖；顯示剛性壁內(nèi)部具有二個槽室的情形；圖5是本實用新型第四實施例的局部斷面剖視圖；顯示剛性壁槽室的另一形態(tài)；圖6是本實用新型第三實施例之俯視圖；圖7是本實用新型第一實施例的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖8是本實用新型第二實施例的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖9是本實用新型圖1的衍生實施例立體外觀圖；圖10是本實用新型的圖9的斷面剖視圖；顯示第二實施例具有接腳的情形；
圖11是本實用新型圖9的局部斷面剖視圖，但顯示第三實施例具有接腳的情形；圖12是本實用新型圖10的實施例的俯視圖；顯示第二實施例的接腳的關(guān)系位置的情形；圖13是本實用新型圖12的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖14是本實用新型圖1的另一衍生實施例立體外觀圖；圖15是本實用新型圖14的新生實施例的的局部斷面剖視圖；圖16是本實用新型圖15的實施例的俯視圖；圖17是本實用新型圖15的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖18是本實用新型圖14的衍生實施例立體外觀圖；圖19是本實用新型圖18的衍生實施例的局部斷面剖視圖；圖20是本實用新型的圖19的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖21是本實用新型圖14的又一衍生實施例立體外觀圖；圖22是本實用新型圖21的衍生實施例的立體外觀圖；圖23是本實用新型圖22的實施例的俯視圖；圖24是本實用新型圖23的實施例的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖25是本實用新型圖21的衍生實施例立體外觀圖；圖26是本實用新型圖25的衍生實施例的斷面剖視圖；圖27是本實用新型圖26的實施例的俯視圖；圖28是本實用新型圖27的實施例的另一斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖29是本實用新型的實施例的的立體外觀圖；顯示具有較大區(qū)域中央部的情形。
圖30是本實用新型的圖29的衍生實施例的立體外觀圖；圖31是本實用新型圖30的斷面剖視圖；圖32是本實用新型圖29的再一衍生實施例的立體外觀圖；圖33是本實用新型圖31的平面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；圖34是本實用新型圖29第三實施例之俯視圖；圖35是本實用新型圖30的又一衍生實施例的立體外觀圖；圖36是本實用新型圖32的一衍生實施例的立體外觀圖；圖37是本實用新型圖36的斷面剖視圖；顯示晶片封裝成一整體狀態(tài)的情形；其中，10為模型體；11為杯座；12為中央部；13、13’為剛性壁；14為第一臂狀單元；15為缺口部分；16、16’、16”為槽室或腔室；17、17’、17”為開口；18為內(nèi)緣面；21、22、23為第二臂狀單元；24為端面；25為接腳；131、26為相對壁面或傾斜面；30為晶片；31為導(dǎo)線；32為透光體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。
如圖所示，本實用新型的發(fā)光二極管改良結(jié)構(gòu)，具有一模型體10，所述模型體最好由粉末冶金方法制成，包括用以固定晶片30(見圖7、圖8)的杯座11的中央部12。中央部12在本實施例中，是一個經(jīng)剛性壁13延伸界定的幾何體構(gòu)形，包含一個第一臂狀單元14，與該中央部12共同被定義為陰極端。圖1的中央部12具有一個缺口部分15，用以配置至少一個第二臂狀單元21，定義為陽極端。本實用新型還可以包含第二臂狀單元22、23，所述第二臂狀單元可沿剛性壁的一側(cè)被布置。
如圖2、圖7所示，為本實用新型的模型體10的發(fā)光二極管完成品，晶片30固定于中央部12的杯座11之內(nèi)，將導(dǎo)線31的二端分別連接在所述晶片30及上述的第二臂狀單元21、22或23，然后裝置一個環(huán)氧樹脂材料形成的透光體32在該模型體10的上部，同時封閉晶片30、導(dǎo)線31、中央部12、第二臂狀單元21、、22、23的頂端部位，所述每一臂狀單元14、21、22、23，最好在底部具有一個端面24；端面24的工作原理是所述發(fā)光二極管成品配裝在電路板上時，該臂狀單元14、21、22、23的端面24可平貼或接觸該電路板上的金屬導(dǎo)電薄層的一個計劃區(qū)域，這有助于使所有述發(fā)光二極管工作產(chǎn)生的熱量，經(jīng)臂狀單元14、21、22、23傳導(dǎo)，與所述薄銅層計劃區(qū)域共同起著散熱作用，即所述的模型體10、臂狀單元14、21、22、23與該金屬導(dǎo)電薄層形成了良好的熱導(dǎo)或熱傳系統(tǒng)；它也明顯提供了一個比現(xiàn)有技術(shù)下更大散熱面積的構(gòu)造，實質(zhì)上所述表面積包含了該模型體10或剛性壁13與臂狀單元14、21、22、23、電路板的金屬導(dǎo)電薄層的計劃區(qū)域的表面積總和，反映出其具有優(yōu)良的散熱效率。
如圖3或圖8所示，該模型體剛性壁13的內(nèi)部設(shè)有一槽室或腔室16，在槽室或腔室16相對中央部12的一端有一開口17，使槽室或腔室16與外界相通；使模型體10形成具有槽室或腔室16和一開口17的中空狀態(tài)，可增加該模型體10建立散熱系統(tǒng)的表面積，因此，所述實用新型中最好其槽室或腔室16的內(nèi)緣面18傾向于沿著其軸線參考方向，形成峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或輪廓組織，以增加上述散熱系統(tǒng)的表面積。
如圖4、圖6所示，本實用新型的模型體剛性壁13的內(nèi)部界定有兩個具有一端開口17、17’，呈分開形態(tài)的槽室或腔室16、16’，該結(jié)構(gòu)將具有更大的散熱表面積。在圖5中，使模型體10具有軸向長度大于所述模型體10高度的槽室或腔室16”，包含一端的開口17”及界定該腔室16”和開口17”的剛性壁13’，該結(jié)構(gòu)利用槽室或腔室16”增加體積，以提高散熱表面積。在實務(wù)中，當(dāng)發(fā)光二極管完成品裝置在電路板上時，電路板上設(shè)一孔穴(圖未示)，便于較長的腔室16”的部分通過，使那些臂狀單元14、21、22、23的底部端面24能像上述的接觸電路板的金屬導(dǎo)電薄層一樣。
如圖9、10、11、12、13所示，每一臂狀單元14、21、22、23從圖中的垂直參考方向，自臂狀單元14、21、22、23底部端面24凸出有接腳25，所述接腳25的工作原理是1.可增加該模型體10的散熱表面積；2.當(dāng)發(fā)光二極管完成品被裝置于電路板時，該接腳25可穿合在所述電路板上，輔助或增加發(fā)光二極管完成品與電路板的結(jié)合狀態(tài)。
如圖14、15、16、17所示，為增加模型體10的散熱面積，至少使剛性壁13及臂狀單元14、21、22、23的表面，沿著其軸線參考方向形成峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓組織。在圖18、19、20中，模型體10在具有鋸齒狀輪廓組織的結(jié)構(gòu)下，每一臂狀單元14、21、22、23也包含有形成在底部端面24上的接腳25。圖21、22、24中，更進(jìn)一步使該鋸齒狀輪廓組織從每臂狀單元14、21、22、23的垂軸方向延伸至水平方向。而圖25、26、27、28中模型體10同時具備如下特征1.剛性壁13與每一臂狀單元14、21、22、23的表面具有鋸齒狀輪廓組織；并且使每一臂狀輪廓組織垂直軸方向延伸到水平軸方向。
2.每一臂狀單元14、21、22、23的端面24具有一接腳25。
3.模型體10的剛性壁13、13’內(nèi)部的槽室或腔室16”和開口17”的軸向長度大于所述的模型體的高度。
如圖29、30、32所示，模型體10的剛性壁13至少一邊與第二臂狀單元22、23的上部形成相對傾斜面131、26的衍生實施例；在圖31、33特別顯示了該傾斜面131、26分別形成在剛性壁13與第二臂狀單元22、、23的相對壁面131、26上一段距離；這結(jié)構(gòu)特征具有下列優(yōu)點(diǎn)1.該模型體中央部12和杯座11的面積可被增加，用以裝置較大的晶片30；2.剛性壁13和臂狀單元22、23的相對壁面131、26形成一傾斜面將使模型體10的散熱表面積增加。而圖34、35、36、37中每一臂狀單元14、21、22、23的端面24包含有凸出的接腳25。
另外，上述發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的散熱表面積應(yīng)盡可能的增加，并且可經(jīng)每一臂狀單元14、21、22、23的端面24與電路板的金屬導(dǎo)電薄層接觸，形成更大的散熱面積和系統(tǒng)，而比現(xiàn)有技術(shù)更好的散熱作用。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，是一模型體，模型體包括用來固定晶片的杯座的中央部；其特征在于一剛性壁，相對向下延伸在中央部的周邊；至少有一個可被定義為接合部的臂狀單元，具有一在底部的端面，接觸在電路板的一金屬導(dǎo)電層計劃區(qū)域上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該臂狀單元至少包括一第一臂狀單元和一第二臂狀單元；該第一臂狀單元可與中央部共同被定義為陰極端，而第二臂狀單元被定義為陽極端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于至少一第二臂狀單元被配置在該模型體的一缺口部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該第二臂狀單元是可沿剛性壁的一側(cè)被設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該模型體剛性壁的內(nèi)部界定有至少一槽室或腔室，和槽室或腔室一端上的開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該槽室或腔室的內(nèi)緣面是沿著軸線參考方向形成峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該槽室或腔室的軸向長度大于該模型體的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該臂狀單元的端面具有一凸出的接腳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于接腳是與該端面形成垂直狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該剛性臂的表面，沿著其軸線參考方向形成有峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該臂狀單元的表面，沿著其軸線參考方向形成有峰谷連續(xù)配置形態(tài)的幾何形狀或鋸齒狀輪廓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該幾何形狀或鋸齒狀輪廓組織是從臂狀單元的垂直軸方向延伸到水平軸方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于該剛性壁至少一邊與第二臂狀單元的上部形成相對傾斜面。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)光二極管改進(jìn)結(jié)構(gòu)，涉及一種發(fā)光二極管的散熱及光效作用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，旨在改變現(xiàn)有發(fā)光二極管散熱效率低的問題。本實用新型是一模型體，模型體包括用來固定晶片的杯座的中央部；一剛性壁，相對向下延伸在中央部的周邊；至少有一個可被定義為接合部的臂狀單元，具有一個在底部的端面，接觸在電路板的一個金屬導(dǎo)電層計劃區(qū)域上。本實用新型散熱表面積得以增加并改變了空間形態(tài)，故其具有優(yōu)良的散熱效果。本實用新型廣泛用于各項電子、資訊產(chǎn)品及戶外看板、交通標(biāo)記等領(lǐng)域。
文檔編號H01L33/00GK2618304SQ0322938
公開日2004年5月26日 申請日期2003年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者徐杏芬 申請人:徐杏芬