本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù),具體涉及一種高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
二極管封裝體是基礎(chǔ)的半導(dǎo)體元件,公知的,二極管封裝體包括基板、設(shè)置于基板上的二極管芯片、與所述二極管芯片相連的正極引腳和負(fù)極引腳,基板、二極管芯片以及至少部分正極引腳和負(fù)極引腳均封裝于所述封裝膠體中。
散熱性能是影響二極管封裝體使用壽命以及發(fā)光效能的重要指標(biāo),二極管芯片工作過程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量,為了散發(fā)該熱量,現(xiàn)有技術(shù)大多基板上背離二極管芯片的一側(cè)設(shè)置散熱件,如高導(dǎo)熱率的鋁制品、鋁合金制品等等,為了進(jìn)一步提升散熱效率,則在散熱件的材料和結(jié)構(gòu)上作進(jìn)一步的改進(jìn),申請(qǐng)?zhí)枮椤?01210062079.1”,公開日為“2016.8.23”,名稱為“發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)”,以及申請(qǐng)?zhí)枮椤?00980113720.6”,公開日為“2013.1.23”,名稱為“發(fā)光二極管封裝”的專利公開的某不是這種類型的二極管封裝體。
現(xiàn)有技術(shù)集中在基板的背面(背離二極管芯片的一面)的設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)的原因在于,基板的正面(設(shè)置二極管芯片的一面)為封裝膠體,封裝膠體為透明結(jié)構(gòu),其為二極管芯片的發(fā)光通道,其內(nèi)部無法設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)。但在實(shí)際應(yīng)用中,基板背面的散熱件大多具有高效的散熱能力,其散熱能力充足,恰是位于基板正面的封裝膠體,其導(dǎo)熱率較低且無額外的散熱結(jié)構(gòu),使得其成為熱量的集中點(diǎn)而難以充分釋放,進(jìn)而影響二極管封裝體的使用壽命以及發(fā)光效能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),包括基板、散熱件、二極管芯片、正極引腳、負(fù)極引腳以及封裝膠體,所述二極管芯片和散熱件分別固接于所述基板的相對(duì)兩面上,所述正極引腳和負(fù)極引腳與所述二極管芯片電連接,所述基板、散熱件以及二極管芯片均封裝于所述封裝膠體中,還包括反射筒和多個(gè)導(dǎo)熱條,所述反射筒外套于封裝膠體上,多個(gè)所述導(dǎo)熱條環(huán)繞所述二極管芯片布置,各所述導(dǎo)熱條均嵌于所述封裝膠體中,各所述導(dǎo)熱條的端部均固接于所述基板上,各所述導(dǎo)熱條的外壁均為反光層。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)熱條的一面為弧形反光面,所述弧形反光面與所述二極管芯片相對(duì)設(shè)置。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)熱條上從一端到另一端徑向尺寸依次遞增,所述導(dǎo)熱條以其徑向尺寸較大的一端連接于所述基板上。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)熱條包括底面、與所述底面垂直設(shè)置的第一側(cè)面以及與所述底面傾斜布置的第二側(cè)面,所述第二側(cè)面為弧形面,所述導(dǎo)熱條以所述第二側(cè)面與所述二極管芯片相對(duì)設(shè)置,所述底面與所述基板相貼合。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),從所述二極管芯片的外壁到所述反射筒,所述導(dǎo)熱條的布置密度依次變小,所述布置密度指的是單位體積所述封裝膠體內(nèi)所述導(dǎo)熱條的總體積。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)熱條與所述基板傾斜或垂直布置。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述基板包括與所述二極管芯片相貼合的中心部和環(huán)繞所述中心部的環(huán)形部,所述中心部的厚度大于所述環(huán)形部的厚度,所述散熱件上設(shè)置有凹槽,所述中心部嵌于所述凹槽中。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述基板上設(shè)置有連接區(qū),各所述導(dǎo)熱條均連接于所述連接區(qū)的一個(gè)側(cè)面上,所述連接區(qū)的相對(duì)另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置凸起結(jié)構(gòu),所述散熱件上設(shè)置有與所述凸起結(jié)構(gòu)相卡接的嵌槽。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述連接區(qū)位于所述基板的邊緣部分。
上述的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),所述凸起結(jié)構(gòu)為朝著背離所述二極管芯片的方向延伸的結(jié)構(gòu)。
在上述技術(shù)方案中,本實(shí)用新型提供的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),封裝膠體內(nèi)的導(dǎo)熱條將熱量傳遞給基板,由基板將熱量由散熱件散發(fā)出去,同時(shí)導(dǎo)熱條通過其外壁的反光層將二極管芯片發(fā)的光發(fā)射出去,另外封裝膠體外套反射筒,從兩個(gè)方面防止因?yàn)樵O(shè)置導(dǎo)熱條而影響二極管芯片的發(fā)光效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu)的主視圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的導(dǎo)熱條的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的散熱件的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1、基板;1.1、中心部;1.2、環(huán)形部;1.3、連接區(qū);1.4、凸起結(jié)構(gòu);2、散熱件;2.1、凹槽;2.2、嵌槽;3、二極管芯片;4、正極引腳;5、負(fù)極引腳;6、封裝膠體;7、反射筒;8、導(dǎo)熱條;8.1、底面;8.2、第一側(cè)面;8.3、第二側(cè)面。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
如圖1-5所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),包括基板1、散熱件2、二極管芯片3、正極引腳4、負(fù)極引腳5以及封裝膠體6,所述二極管芯片3和散熱件2分別固接于所述基板1的相對(duì)兩面上,所述正極引腳4和負(fù)極引腳5與所述二極管芯片3電連接,所述基板1、散熱件2以及二極管芯片3均封裝于所述封裝膠體6中,還包括反射筒7和多個(gè)導(dǎo)熱條8,所述反射筒7外套于封裝膠體6上,多個(gè)所述導(dǎo)熱條8環(huán)繞所述二極管芯片3布置,各所述導(dǎo)熱條8均嵌于所述封裝膠體6中,各所述導(dǎo)熱條8的端部均固接于所述基板1上,各所述導(dǎo)熱條8的外壁均為反光層。
具體的,二極管芯片3用于接電后發(fā)光,正極引腳4和負(fù)極引腳5用于為二極管芯片3引入電流,二極管芯片3固接于基板1的正面上,散熱件2設(shè)置基板1的背面(背離于安裝二極管芯片3的一面)上,散熱件2為由高導(dǎo)熱率材質(zhì)制造的散熱結(jié)構(gòu),如鋁、銅及其合金制品,二極管芯片3工作過程中散發(fā)的熱量傳遞給基板1,基板1再將該熱量傳遞給散熱件2,散熱件2再將該熱量散發(fā)出去,如此實(shí)現(xiàn)二極管芯片3靠近基板1一端的熱量的散發(fā)。同時(shí),二極管芯片3的大部分熱量傳遞給封裝膠體6中,封裝膠體6內(nèi)設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)熱條8,各導(dǎo)熱條8的端部連接于基板1上,如此二極管芯片3位于封裝膠體6內(nèi)的部分的熱量傳遞給了封裝膠體6,封裝膠體6內(nèi)的大部分熱量傳遞給導(dǎo)熱條8,導(dǎo)熱條8的熱量傳遞給基板1,最后熱量同樣由散熱件2散發(fā)出去。同樣的,導(dǎo)熱條8為高導(dǎo)熱率材質(zhì)制造,由于封裝膠體6本身的導(dǎo)熱率較低,導(dǎo)熱條8的導(dǎo)熱率較高,如此封裝膠體6內(nèi)的熱量會(huì)源源不斷地向?qū)釛l8集聚并傳向基板1。
本實(shí)施例中,為了防止導(dǎo)熱條8阻擋二極管芯片3發(fā)射的光線,將各導(dǎo)熱條8環(huán)繞二極管芯片3布置,如此在垂直于基板1的方向上,二極管芯片3的發(fā)光方向上并無導(dǎo)熱條8阻擋,如此二極管芯片3的大部分發(fā)光均不受影響,另外在平行于基板1的方向上,相當(dāng)部分的二極管芯片3發(fā)射的光線會(huì)被導(dǎo)熱條8阻擋,本實(shí)施例在導(dǎo)熱條8的外壁上設(shè)置反光層,如鍍銀層或者其它的發(fā)光結(jié)構(gòu),如此盡量降低導(dǎo)熱條8對(duì)二極管芯片3的發(fā)光的阻擋效果,另外,在封裝膠體6的外側(cè)設(shè)置反射筒7,封裝膠體6被反射筒7環(huán)繞,反射筒7用于反射光線,如此二極管芯片3在平行于基板1的方向發(fā)射的光線部分直接到達(dá)反射筒7,由反射筒7反射出去,不影響或者幾乎不影響二極管芯片3的發(fā)光效果,而另一部分由導(dǎo)熱條8反射,由導(dǎo)熱條8反射的光線部分直接反射出去,剩下的反射至反射筒7,最終也由反射筒7反射出去。本實(shí)施例中,優(yōu)選的,導(dǎo)熱條8與反射筒7平行設(shè)置或者近似平行設(shè)置,如此使得由導(dǎo)熱條8反射的光線幾乎都反射出去,而不會(huì)需要反射筒7的二次反射。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),制備時(shí),可以先將導(dǎo)熱條8焊接到基板1上,最后進(jìn)行基板1、導(dǎo)熱條8、散熱件2以及二極管芯片3的封裝,也可以在封裝結(jié)構(gòu)后,通過激光蝕刻或者其它方法在封裝膠體6上開設(shè)孔狀結(jié)構(gòu)直至基板1,最后在孔狀結(jié)構(gòu)中插入導(dǎo)熱條8。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高散熱二極管封裝結(jié)構(gòu),封裝膠體6內(nèi)的導(dǎo)熱條8將熱量傳遞給基板1,由基板1將熱量由散熱件2散發(fā)出去,同時(shí)導(dǎo)熱條8通過其外壁的反光層將二極管芯片3發(fā)的光發(fā)射出去,另外封裝膠體6外套反射筒7,從兩個(gè)方面防止因?yàn)樵O(shè)置導(dǎo)熱條8而影響二極管芯片3的發(fā)光效果。
本實(shí)施例中,如圖3所示,進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱條8的一面為弧形反光面,所述弧形反光面與所述二極管芯片3相對(duì)設(shè)置,弧形反光面用于集聚并將二極管芯片3發(fā)射的光線反射到封裝膠體6的外部,如此使得導(dǎo)熱條8不僅不會(huì)影響二極管芯片3的發(fā)光效果,反而進(jìn)一步提升其發(fā)光的集聚效果。
本實(shí)施例中,更進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱條8上從一端到另一端徑向尺寸依次遞增,所述導(dǎo)熱條8以其徑向尺寸較大的一端連接于所述基板1上,導(dǎo)熱條8的熱量從遠(yuǎn)離基板1的一端傳遞到基板1上,因此越靠近基板1其傳遞的熱量越多,設(shè)置徑向尺寸依次增大的導(dǎo)熱條8提升其導(dǎo)熱效率,且遠(yuǎn)離基板1的一端尺寸較小,降低其對(duì)二極管芯片3的發(fā)光效果的影響。
本實(shí)施例中,再進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱條8包括底面8.1、與所述底面8.1垂直設(shè)置的第一側(cè)面8.2以及與所述底面8.1傾斜布置的第二側(cè)面8.3,所述第二側(cè)面8.3為弧形面,所述導(dǎo)熱條8以所述第二側(cè)面8.3與所述二極管芯片3相對(duì)設(shè)置,所述底面8.1與所述基板1相貼合,與基板1垂直設(shè)置的第一側(cè)面8.2使得導(dǎo)熱條8與基板1的連接如焊接、插接較為穩(wěn)固,而傾斜的第二側(cè)面8.3具有雙重作用,其一可以設(shè)置的與反射筒7平行,使其反射效果較好,其二其與垂直的第一側(cè)面8.2共同作用使得導(dǎo)熱條8成為徑向尺寸逐漸遞增的結(jié)構(gòu),如此讓導(dǎo)熱條8同時(shí)具備三種技術(shù)效果:穩(wěn)固連接、高反射效率以及高導(dǎo)熱效率。
本實(shí)施例中,優(yōu)選的,從所述二極管芯片3的外壁到所述反射筒7,所述導(dǎo)熱條8的布置密度依次變小,所述布置密度指的是單位體積所述封裝膠體6內(nèi)所述導(dǎo)熱條8的總體積,越靠近二極管芯片3的區(qū)域集聚的熱量越多,設(shè)置越多的導(dǎo)熱條8,從而加大該區(qū)域的散熱效率。
本實(shí)施例中,如圖4和5所示,進(jìn)一步的,所述基板1包括與所述二極管芯片3相貼合的中心部1.1和環(huán)繞所述中心部1.1的環(huán)形部1.2,所述中心部1.1的厚度大于所述環(huán)形部1.2的厚度,所述散熱件2上設(shè)置有凹槽2.1,所述中心部1.1嵌于所述凹槽2.1中,中心部1.1直接與二極管芯片3相連,其接收二極管芯片3散發(fā)的更多的熱量,環(huán)形部1.2接收相比中心部1.1更少的熱量,將中心部1.1設(shè)置的更厚使得其散熱能力更強(qiáng),也使得基板1和散熱件2的散熱能力更為均衡。
本實(shí)施例中,進(jìn)一步的,所述基板1上設(shè)置有連接區(qū)1.3,各所述導(dǎo)熱條8均連接于所述連接區(qū)1.3的一個(gè)側(cè)面上,所述連接區(qū)1.3的相對(duì)另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)1.4,所述散熱件2上設(shè)置有與所述凸起結(jié)構(gòu)1.4相卡接的嵌槽2.2,導(dǎo)熱條8傳遞大量的熱量到基板1上,在連接導(dǎo)熱條8的基板1區(qū)域(連接區(qū)1.3)設(shè)置凸起機(jī)構(gòu)以提升其傳熱能力。優(yōu)選的,所述連接區(qū)1.3位于所述基板1的邊緣部分,將連接于盡量遠(yuǎn)離中心部1.1和二極管芯片3,防止熱量集聚到同一部分,均衡熱量散發(fā)。
本實(shí)施例中,進(jìn)一步的,所述凸起結(jié)構(gòu)1.4為朝著背離所述二極管芯片3的方向延伸的結(jié)構(gòu),背離二極管芯片3設(shè)置,一方面使得凸起結(jié)構(gòu)1.4盡量遠(yuǎn)離中心部1.1,另一方面,凸起結(jié)構(gòu)1.4背離二極管芯片3成為與基板1傾斜布置的結(jié)構(gòu),從而提升凸起結(jié)構(gòu)1.4的表面積,提升其導(dǎo)熱能力。
以上只通過說明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例,毋庸置疑,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下,可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此,上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的,不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。