專利名稱：發(fā)光二極管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)光二極管，尤其涉及一種適用于較高功率的發(fā)光二極管。
背景技術：
LED的亮度，特別是白光LED，隨著LED芯片的工作環(huán)境溫度變化十分大。溫度升高時，LED的亮度會大幅度降低，LED的壽命也會大幅度縮短?，F(xiàn)有技術的LED結構是在一支架上形成碗部，于碗部內(nèi)設置一芯片，并由支架上延伸出兩根電源接腳，將兩根電源接腳焊接于電路板的焊點上，此種直立式發(fā)光二極管雖然其碗部較深可提高發(fā)光效率，但因其僅利用一根電源接腳散熱，幫散熱效率差，而散熱效果的優(yōu)劣程度與發(fā)光效率成正比，散熱效果越差時，發(fā)光效率越差，因此前述直立式發(fā)光LED燈的散熱效果差。另外，LED中所用的環(huán)氧樹脂亦會因為溫度的上升以及環(huán)氧樹脂老化，導致LED亮度大幅度降低及壽命縮短，同時導致熱量也無法散發(fā)出去，以致惡性循環(huán)。由于以上兩點因素，LED的壽命并不象傳統(tǒng)說明的長達連續(xù)工作10萬小時。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的功率型發(fā)光二極管發(fā)光亮度低，散熱性能差，使用壽命短的缺點，本實用新型提供一種散熱效果好、發(fā)光效率高的發(fā)光二極管。
為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術方案是提供一種發(fā)光二極管，包括透明樹脂密封部、LED芯片和支架，LED芯片裝載于所述支架的頂端碗內(nèi)并由所述透明樹脂密封部封裝，該支架包括導電引腳和散熱引腳。
該發(fā)光二極管還包括一塑膠圈，該塑膠圈同時固定所述支架，特別是支架的三只引腳和透明樹脂密封部，所述支架頂部形成用于裝載LED芯片的碗部。
所述LED芯片與碗部之間由粘結40粘結，LED芯片與兩導電引腳之間由導線電連接。
所述碗部內(nèi)安裝數(shù)個常規(guī)LED芯片或數(shù)個大功率LED芯片。
所述散熱引腳位于兩根導電引腳中間，所述碗部位于散熱引腳的頂部。
所述導電引腳在靠近頂部處形成一鉤部，散熱引腳靠近頂部處逐漸變寬而形成一頸部，所述頸部和鉤部固定在所述塑膠圈中。
所述散熱引腳的寬度比所述導電引腳的寬度寬，所述導電引腳和散熱引腳由銅或復合銅制成。
所述透明樹脂密封部為圓型、草帽型、圓型內(nèi)凹、子彈頭型、橢圓型、方形、或食人魚形。
所述支架為直插式或貼片式構型。
所述透明樹脂密封部和塑膠圈由聚碳酸酯樹脂制成，支架和透明樹脂密封部與塑膠圈之間由超聲波技術焊接。
本實用新型的有益效果是由于本實用新型的LED結構的支架由導電引腳及散熱引腳構成，LED芯片在工作時產(chǎn)生的熱量能快速地傳導出來，保證LED芯片的工作環(huán)境溫度趨于外界空間的環(huán)境溫度，以提高LED的壽命和亮度。
另外，本實用新型的發(fā)光二極管中使用塑膠圈代替現(xiàn)有灌柱環(huán)氧樹酯的制程工藝技術，以保證此款LED封裝過程的穩(wěn)定品質，并取代環(huán)境氧樹脂，提高散熱能力。
再者，本實用新型的發(fā)光二極管中透明樹脂密封部和塑膠圈由聚碳酸酯樹脂制成，代替現(xiàn)有技術的環(huán)氧樹脂，且用超聲波焊接各組件，從而提高發(fā)光二極管的透光率、抗老化、降低亮度衰減和延長LED的壽命。


圖1是本實用新型的發(fā)光二極管的組裝圖。
圖2是圖1和剖視圖。
圖3是圖1的發(fā)光二極管的支架圖。
圖4是本實用新型另一實施例的LED結構圖。
圖5是本實用新型的LED芯片布置圖。
圖6是本實用新型其它實施例的LED結構示意圖。
具體實施方式
請參照圖1和圖2，本實施例的發(fā)光二極管10主要包括透明樹脂密封部1、塑膠圈2、支架3，LED芯片4。LED芯片4安裝于支架3頂部，該頂部所在的一端固定于塑膠圈2內(nèi)，透明樹脂密封部1將LED芯片4封裝在塑膠圈2上。
其中，在支架3頂部上形成碗部30，LED芯片4通過粘結層4040粘結于碗部30中。請同時參閱圖3，所述支架3采用三個引腳技術，外型兩個引腳作為LED正負極導電引腳31，中間的引腳為散熱引腳32，其比兩外測引腳粗，本實施例中，散熱引腳32比導電引腳31粗3倍以上，其用于導熱和散熱。目的是將LED芯片4在工作時產(chǎn)生的熱量快速傳導出來，保證LED芯片的工作環(huán)境溫度盡可能趨向外界空間的環(huán)境溫度，以提高LED的壽命和亮度。該引腳31、32采用引熱(導熱)良好的復合銅或其他良好導熱材料制作。
散熱引腳32位于兩根導電引腳31中間，三根引腳并排并間隔一定距離。碗部30位于該散熱引腳32頂部。散熱引腳32在端部逐漸變寬而形成一頸部(未圖標)，導電引腳31在其對應的端部形成一鉤部(未圖標)，所述頸部和鉤部固定在所述塑膠圈2中，而其頂部暴露在塑膠圈2外面。
應用時，可在散熱腳32上加接金屬或復合金屬散熱塊(未圖示)，在散熱系統(tǒng)的基礎上進一步保證良好的散熱。
前述透明樹脂密封部1由透明材料聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)制成，因此導熱更好、透光率高，且抗老化性好。也可用其它導熱性能佳的透光材料，并將這些材料做成不同透光角度的透明樹脂密封部1，例如，圓型、草帽型、圓型內(nèi)凹、子彈頭型(見圖4)、橢圓型、方形、或食人魚形等所有LED外型。在組裝時，取消傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂，改用超聲波封裝該透明樹脂密封部1或人工封裝。該透明樹脂密封部1的作用是保護LED芯片或導電系統(tǒng)，改變LED的發(fā)光角度。但其的透光率，抗老化，降低亮度衰減和延長LED的壽命的優(yōu)點，是傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂所無法比擬的。
該塑膠圈2為PC圈，其作用是固定正、負極(導電引腳31)、散熱引腳32，保證不松脫以及LED金絲焊接的可靠性，同時增加LED芯片空間，增加LED的散熱面積。保證LED芯片良好的散熱，在此PC圈2內(nèi)，不再使用環(huán)氧樹脂，改為其他散熱性好的材料，以提供良好的空間。PC圈2內(nèi)設置超聲波焊接環(huán)(未圖標)，使用超聲波焊接將LED芯片4、支架3等組件固定于PC圈2中，避免在組裝時用膠水粘接，而導致透明PC透明度降低或外觀不美。本實施例中PC圈2外直徑為φ8mm，內(nèi)徑為φ6mm。根據(jù)不同的應用需要，PC圈2可設計成不同的外徑及內(nèi)徑。
再次參閱圖1～2， 將上述各組件組裝成本實用新型的LED10，其支架3的頂部所在的一端固定在塑膠圈2中，此時，引腳31、32的一端固定在塑膠圈2內(nèi)限定的貫通通道(未圖標)中，其頸部及鉤部卡持在該通道中，而頂部均暴露于塑膠圈2的上表面之外。將透明樹脂封裝部1焊接在塑膠圈2的焊接環(huán)內(nèi)，從而將LED芯片4封裝在該透明樹脂封裝部1與塑膠圈2的上表面共同限定的容置空間中，在該容置空間內(nèi)，LED芯片4引出兩根導線41分別與支架3的兩導電引腳31的頂部電連接。LED芯片4在工作時產(chǎn)生的熱量主要由散熱引腳32散熱，同時導電引腳31及導熱性能好的PC圈2、透明樹脂封裝部1共同散熱。
在支架3頂部的碗部30中可以安裝一個或多個LED芯片4，例如，可以放置1個40*40mil的LED芯片，或3個24*24mil的LED芯片，或3～5個14*14mil的LED芯片。而傳統(tǒng)的直式LED支架只能放置1～3PCS的LED芯片，即使放了3PCS的LED芯片，也只可“一”字排列式。更無法排下24*24MIL或40*40MIL的LED芯片。本實用新型的數(shù)個LED芯片可以按“一”字型排列或者錯位排列，具體請參照圖5中(a)～(f)，數(shù)個芯片4可排列成三角形、四邊形等圖案。安裝的數(shù)個LED芯片4，其發(fā)出的光線可以相同或不同。
前述實施例中，發(fā)光二極管10為直插式，使用時，也可以制成貼片式。直插式或貼片式發(fā)光二極管10具體參照圖6，直插式支架3的三根引腳31、32并排形成三條平行的直線，組裝時可與產(chǎn)品直接緊密接觸，有利于散熱。需要貼片安裝時，三根引腳31、32很方便地彎折，從而利于貼片。
通過以上各種技術控制，可以提升LED亮度，散熱，降低衰減和熱量，以延長LED壽命。本實用新型的發(fā)光二極管10，可用于傳統(tǒng)的，特別適合0.1W以下的LED散墊封裝結構，還適用于0.2W以上(含0.2W)的LED散熱封裝結構。
權利要求1.一種發(fā)光二極管，包括透明樹脂密封部、LED芯片和支架，其特征在于LED芯片裝載于所述支架的頂端并由所述透明樹脂密封部封裝，該支架包括導電引腳和散熱引腳。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于該發(fā)光二極管還包括一塑膠圈，該塑膠圈同時固定所述支架和透明樹脂密封部，所述支架頂部形成用于裝載LED芯片的碗部。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述LED芯片與碗部之間由粘結層粘結，LED芯片與兩導電引腳之間由導線電連接。
4.如權利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述碗部內(nèi)安裝數(shù)個LED芯片。
5.如權利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述散熱引腳位于兩根導電引腳中間，所述碗部位于散熱引腳的頂部。
6.如權利要求5所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述導電引腳在靠近頂部處形成一鉤部，散熱引腳靠近頂部處逐漸變寬而形成一頸部，所述頸部和鉤部固定在所述塑膠圈中。
7.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述散熱引腳的寬度比所述導電引腳的寬度寬，所述導電引腳和散熱引腳由銅或復合銅制成。
8.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述透明樹脂密封部為圓型、草帽型、圓型內(nèi)凹、子彈頭型、橢圓型、方形、或食人魚形。
9.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述支架為直插式或貼片式構型。
10.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述透明樹脂密封部和塑膠圈由聚碳酸酯樹脂制成，支架和透明樹脂密封部與塑膠圈之間由超聲波技術焊接。
專利摘要一種發(fā)光二極管，包括透明樹脂密封部、LED芯片和支架，LED芯片裝載于所述支架的頂端并由所述透明樹脂密封部封裝，該支架包括導電引腳和散熱引腳。使用本實用新型的發(fā)光二極管可以提升LED亮度，散熱，降低衰減和熱量，以延長LED壽命。
文檔編號H01L33/00GK2722444SQ20042008345
公開日2005年8月31日 申請日期2004年8月25日 優(yōu)先權日2004年8月25日
發(fā)明者薛信燊 申請人:薛信燊