專(zhuān)利名稱(chēng)：一種led金屬支架及其制造方法以及l(fā)ed、 led照明燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，尤其涉及一種LED金屬支架及其制造方法以及LED、LED照明燈具。
背景技術(shù)：
圖1示出了現(xiàn)有的大功率LED金屬支架的結(jié)構(gòu)，其電極在金屬散熱底座外面(兩側(cè)或一側(cè))并與之絕緣，靠注塑固定成型。這種支架的不足之處是支架的體積比較大，由于散熱的需要，難以做成緊湊型的封裝。并且由于電極離LED芯片較遠(yuǎn)，導(dǎo)致用于做透鏡的硅膠的用量較大，封裝成本較高。而對(duì)于現(xiàn)有的大功率LED陶瓷支架，通常用氧化鋁或氮化鋁制作。由于陶瓷本身不導(dǎo)電的特性，可以做成緊湊型的封裝。雖然氧化鋁價(jià)格較低，但是導(dǎo)熱系數(shù)很低，只有金屬支架的十幾分之一，散熱效果不理想。氮化鋁的導(dǎo)熱系數(shù)較好，約為金屬支架的二分之一，其散熱效果較理想，但是價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種LED金屬支架，可以做成和陶瓷支架的一樣的緊湊尺寸，同時(shí)保持金屬支架的高導(dǎo)熱性能和低成本。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種LED金屬支架，包括LED芯片放置區(qū)、散熱金屬板以及電極，
所述散熱金屬板至少設(shè)置有一個(gè)貫穿孔，在至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置有貫穿散熱金屬板的電極，并且散熱金屬與所述電極之間通過(guò)絕緣材料固定在一起。進(jìn)一步地，所述電極底端與散熱金屬板的底面之間的高度差在+/-1毫米以?xún)?nèi)， 其中，設(shè)置有LED放置區(qū)的那面為散熱金屬板的頂面，另一面則為散熱金屬板底面，電
極靠近散熱金屬板底面的那端為電極底端。進(jìn)一步地，所述金屬支架還包括一小圓環(huán)，所述小圓環(huán)放置在所述散熱金屬板上， 所述電極以及LED芯片放置區(qū)均設(shè)置在所述小圓環(huán)內(nèi)圈范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，在所述小圓環(huán)上設(shè)置有注膠孔。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種LED，所述LED采用上述任一項(xiàng)所述的LED 金屬支架。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種LED照明燈具，所述LED照明燈具包括多個(gè)LED，所述多個(gè)LED中至少有1個(gè)LED采用上述任一項(xiàng)所述的LED金屬支架。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種LED金屬支架的制造方法，所述制造方法包括以下步驟
在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極； 用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起。進(jìn)一步地，在用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起的步驟之前還包括步驟
在散熱金屬板上放置小圓環(huán)，并使得所述散熱金屬板上的電極以及LED芯片放置區(qū)均在所述小圓環(huán)內(nèi)圈范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，所述在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極的步驟之后還包括步驟
使電極底端與散熱金屬板的底面之間的高度差在+/-1毫米以?xún)?nèi)， 設(shè)置有LED放置區(qū)的那面為散熱金屬板的頂面，另一面則為散熱金屬板底面，電極靠近散熱金屬板底面的那端為電極底端。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)在散熱金屬板上至少設(shè)置有一個(gè)貫穿孔，在至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置有貫穿散熱金屬板的電極，并且所述散熱金屬與所述電極之間通過(guò)絕緣材料固定在一起。該LED金屬支架的電極設(shè)計(jì)獨(dú)特，整體結(jié)構(gòu)緊湊，成型工藝簡(jiǎn)單，散熱效果好。 在保證大功率LED同樣散熱性能的前提下，可使金屬支架的尺寸比現(xiàn)有的大幅減小，相應(yīng)帶來(lái)灌封硅膠用量的大幅減小，降低大功率LED的封裝成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的大功率LED金屬支架的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的單圓電極方形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的單圓電極帶小圓環(huán)的方形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的雙圓電極帶小圓環(huán)的方形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的單圓電極圓形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的單圓電極帶注膠孔圓環(huán)的圓形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的方電極帶注膠孔圓環(huán)的圓形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的單圓電極帶小圓環(huán)的圓形LED金屬支架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參閱圖2-8，為本發(fā)明提供的LED金屬支架的多個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，該LED金屬支架包括LED芯片放置區(qū)10、散熱金屬板11 (例如，銅板)以及電極12。所述散熱金屬板11至少設(shè)置有一個(gè)貫穿孔，在至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置有貫穿散熱金屬板的電極12，并且所述散熱金屬板11與所述電極12之間通過(guò)絕緣材料固定在一起(例如，在電極12與散熱金屬板 11之間填充絕緣材料，圖中未示出)。作為本發(fā)明的實(shí)施例，所述散熱金屬板11還設(shè)置有至少一個(gè)凹槽(未貫穿散熱金屬板，圖中未示出)，在至少一個(gè)凹槽內(nèi)放置有電極。為了便于灌膠以及膠體定型，所述金屬支架還包括一小圓環(huán)13 (參閱圖3、4、8，凸起的小圓環(huán))，所述小圓環(huán)13放置在所述散熱金屬板11上，所述電極12以及LED芯片放置區(qū)10均設(shè)置在所述小圓環(huán)13內(nèi)圈范圍內(nèi)，并且所述金屬支架的固晶區(qū)和焊線(xiàn)區(qū)也均設(shè)置在小圓環(huán)13內(nèi)圈范圍內(nèi)。通過(guò)使用該小圓環(huán)13，可以大幅度減少硅膠的用量，降低封裝成本。為便于注膠，作為本發(fā)明的實(shí)施例，在所述小圓環(huán)13上設(shè)置有注膠孔131(參閱6、 7)。在小圓環(huán)13里注入不同的膠量，可以形成LED不同的出光角度，可以省去模條的使用， 節(jié)省成本以及避免現(xiàn)有注膠工藝中的汽泡及分層現(xiàn)象。為了便于后期安裝，作為本發(fā)明的實(shí)施例，電極12底端與散熱金屬板11的底面大致齊平，其高度差在+/-1毫米以?xún)?nèi)。其中，設(shè)置有LED放置區(qū)10的那面為散熱金屬板11的頂面，另一面則為散熱金屬板11底面，電極12靠近散熱金屬板11底面的那端為電極12底端。由于電極12底端與散熱金屬板11的底面大致齊平，其高度差在+/-Imm以?xún)?nèi)，從而當(dāng)將LED金屬支架或LED安裝到板卡時(shí)，不僅可以采用插件的方式，還可以采用貼片的方式， 安裝工藝更加方便。作為本發(fā)明的實(shí)施例，該散熱金屬板11的形狀可以為方形(參閱圖2-4)或圓形 (參閱5-8)，當(dāng)然該散熱金屬板11也可以為橢圓等其它形狀，此處不再贅述。作為本發(fā)明的實(shí)施例，該電極12的形狀可以是方形(參閱圖7)或圓形(參閱圖 2-6,8),當(dāng)然該電極12也可以為其它形狀，此處不再贅述。并且，可以使用多個(gè)電極12(參閱圖4)。本發(fā)明實(shí)施例提供的LED金屬支架可以用于LED中，而對(duì)于LED照明燈具來(lái)講，可以采用至少1個(gè)LED。對(duì)于未采用小圓環(huán)的LED金屬支架，LED金屬支架的制造方法包括以下步驟
在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極；用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起。為了便于灌膠以及膠體定型，需要采用小圓環(huán)時(shí)，在用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起的步驟之前采用以下步驟
在散熱金屬板上放置小圓環(huán)，并使得所述散熱金屬板上的電極以及LED芯片放置區(qū)均在所述小圓環(huán)內(nèi)圈范圍內(nèi)。為了便于后期安裝，所述在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極的步驟之后還包括步驟使電極底端與散熱金屬板的底面大致齊平，其高度差在 +/-Imm 以?xún)?nèi)。用該未帶小圓環(huán)的LED金屬支架制造LED時(shí)，其制造方法包括以下步驟采用本發(fā)明實(shí)施例中未帶小圓環(huán)的任一種LED金屬支架；將LED芯片固定到散熱金屬板的固晶區(qū)，然后將支架的電極(也就是前文提到的電極)和LED芯片的電極(LED芯片自帶的電極)用金線(xiàn)焊到一起；使用相應(yīng)的模條和支架組合在一起，注入灌封膠將LED芯片以及電極封膠在一起。為了加快灌封膠的凝固速度，可以在烤箱中將灌封膠烤干。用該帶有小圓環(huán)的LED金屬支架制造LED時(shí)，其制造方法包括以下步驟將LED芯片固定到LED金屬支架的小圓環(huán)圈內(nèi)的固晶區(qū)，然后將支架的電極和LED芯片的電極用金線(xiàn)焊到一起；在小圓環(huán)內(nèi)點(diǎn)上適量的熒光膠，然后烤干；在小圓環(huán)內(nèi)注入適量灌封膠(由于灌封膠的表面張力，灌封膠的表面可以形成需要的形狀。當(dāng)然，也可以使用配套的模條和支架組合在一起，再注入灌封膠)。為了加快灌封膠的凝固速度，可以在烤箱中將灌封膠烤干。通過(guò)在小圓環(huán)里注入不同的膠量，可以形成LED不同的出光角度，可以省去模條的使用，節(jié)省成本以及避免現(xiàn)有注膠工藝中的汽泡及分層現(xiàn)象。
綜上所述，這種金屬支架的電極設(shè)計(jì)獨(dú)特，整體結(jié)構(gòu)緊湊，成型工藝簡(jiǎn)單，散熱效果好。在保證大功率LED同樣散熱性能的前提下，可使金屬支架的尺寸比現(xiàn)有的大幅減小， 相應(yīng)帶來(lái)灌封硅膠用量的大幅減小，降低大功率LED的封裝成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED金屬支架，包括LED芯片放置區(qū)、散熱金屬板以及電極，其特征在于，所述散熱金屬板至少設(shè)置有一個(gè)貫穿孔，在至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置有貫穿散熱金屬板的電極，并且散熱金屬與所述電極之間通過(guò)絕緣材料固定在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED金屬支架，其特征在于，所述電極底端與散熱金屬板的底面之間的高度差在+/-ι毫米以?xún)?nèi)，設(shè)置有LED放置區(qū)的那面為散熱金屬板的頂面，另一面則為散熱金屬板底面，電極靠近散熱金屬板底面的那端為電極底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED金屬支架，其特征在于，所述金屬支架還包括一小圓環(huán)，所述小圓環(huán)放置在所述散熱金屬板上，所述電極以及LED芯片放置區(qū)均設(shè)置在所述小圓環(huán)內(nèi)圈范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED金屬支架，其特征在于，在所述小圓環(huán)上設(shè)置有注膠孔。
5.一種LED，其特征在于，所述LED采用權(quán)利要求1或2或4中任一項(xiàng)所述的LED金屬支架。
6.一種LED照明燈具，所述LED照明燈具包括多個(gè)LED，其特征在于，所述多個(gè)LED中至少有1個(gè)LED采用權(quán)利要求1或2或4中任一項(xiàng)所述的LED金屬支架。
7.—種LED金屬支架的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極；用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED金屬支架的制造方法，其特征在于，在用絕緣材料將所述電極和散熱金屬板固定在一起的步驟之前還包括步驟在散熱金屬板上放置小圓環(huán)，并使得所述散熱金屬板上的電極以及LED芯片放置區(qū)均在所述小圓環(huán)內(nèi)圈范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED金屬支架的制造方法，其特征在于，所述在散熱金屬板的至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置貫穿散熱金屬板的電極的步驟之后還包括步驟使電極底端與散熱金屬板的底面之間的高度差在+/-ι毫米以?xún)?nèi)，設(shè)置有LED放置區(qū)的那面為散熱金屬板的頂面，另一面則為散熱金屬板底面，電極靠近散熱金屬板底面的那端為電極底端。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子領(lǐng)域，提供了一種LED金屬支架及其制造方法以及LED、LED照明燈具。所述LED金屬支架包括LED芯片放置區(qū)、散熱金屬板以及電極，所述散熱金屬板至少設(shè)置有一個(gè)貫穿孔，在至少一個(gè)貫穿孔內(nèi)放置有貫穿散熱金屬板的電極，并且散熱金屬與所述電極之間通過(guò)絕緣材料固定在一起。該LED金屬支架的電極設(shè)計(jì)獨(dú)特，整體結(jié)構(gòu)緊湊，成型工藝簡(jiǎn)單，散熱效果好。在保證大功率LED同樣散熱性能的前提下，可使金屬支架的尺寸比現(xiàn)有的大幅減小，相應(yīng)帶來(lái)灌封硅膠用量的大幅減小，降低大功率LED的封裝成本。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102214782SQ20111015233
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者盧忠英, 楊滟霜 申請(qǐng)人:深圳市翠柏來(lái)特光電有限公司