一種發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架。包括有內(nèi)部熱沉（2）、金屬引腳（3），其中金屬引腳（3）裝設(shè)在內(nèi)部熱沉（2）的兩端，且內(nèi)部熱沉（2）和金屬引腳（3）通過(guò)基座（1）封裝成一體，內(nèi)部熱沉（2）包括有導(dǎo)熱柱體（21）及若干薄圓片（4），若干薄圓片（4）設(shè)置在導(dǎo)熱柱體（21）的四周，并以多層狀有序分布為圓片層狀，導(dǎo)熱柱體（21）的頂部凸起形成安裝LED芯片的臺(tái)階（5）。本發(fā)明的LED飛盤(pán)狀支架，采用間隔分布的大面積圓片翅片結(jié)構(gòu)，使LED晶片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)中心柱體向各個(gè)相間隔的大面積圓片進(jìn)行傳遞，再通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的形式將熱量很好地向空氣和基板散發(fā)，有效地降低LED晶片工作時(shí)的結(jié)溫。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，屬于發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架的改造技術(shù)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]發(fā)光二極管Light Emitting Diode (簡(jiǎn)稱(chēng)LED),是一種固體發(fā)光器件。白光LED被譽(yù)為替代熒光燈和白熾燈的第四代照明光源。LED利用電場(chǎng)發(fā)光，具有光效高、無(wú)輻射、壽命長(zhǎng)、低功耗和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。要使LED完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明光源，首先就是光效以及光通量要大大提高，而光通量的提高僅依靠傳統(tǒng)的小功率芯片是無(wú)法達(dá)到的，因此大功率LED的研究顯得尤為重要。但是，目前由于半導(dǎo)體制造技術(shù)的限制，大功率LED的輸入功率70%?80%以熱能的形式被耗散掉了。巨大的熱量，如果不斷積累，會(huì)導(dǎo)致LED結(jié)溫升高，嚴(yán)重影響LED的光通量、壽命、可靠性等，并會(huì)導(dǎo)致發(fā)射光譜紅移、封裝材料黃化等。
[0003]此外，由于封裝方面的技術(shù)問(wèn)題，許多采用較高質(zhì)量的芯片封裝的LED并不能得到較長(zhǎng)的使用壽命?，F(xiàn)有的LED支架一般包括有片狀銅支架，銅支架上設(shè)有銅熱沉，銅熱沉之間通過(guò)膠體基座封裝成一體，LED晶片安裝在銅熱沉的上端面，這種LED支架的內(nèi)部熱沉導(dǎo)熱能力有限，熱阻阻塞問(wèn)題較大，因此，從封裝結(jié)構(gòu)上提高芯片LED散熱降低結(jié)溫具有重要的實(shí)際意義。
[0004]業(yè)內(nèi)人士都提出通過(guò)利用翅片結(jié)構(gòu)對(duì)LED加強(qiáng)散熱的方法。如美國(guó)專(zhuān)利US8, 8076, 92, B2，提出將LED內(nèi)部熱沉外表面設(shè)計(jì)成相間凸出的翅片結(jié)構(gòu)。在一定程度上，該結(jié)構(gòu)通過(guò)翅片結(jié)構(gòu)，有助于LED晶片的散熱。但是由于該結(jié)構(gòu)的內(nèi)部熱沉中心圓柱體積太大，導(dǎo)致晶片產(chǎn)生的熱量容易積聚在中心圓柱內(nèi)部，難以直接將熱量傳導(dǎo)到外部的間隔翅片部分，再將熱量散發(fā)到空氣中去。中國(guó)專(zhuān)利CN 102290520 A，提出多個(gè)晶片安裝在一個(gè)該熱沉的翅片上，在該結(jié)構(gòu)中，晶片產(chǎn)生的熱量很容易散發(fā)到中心柱體內(nèi)部和空氣中，但由于是一熱沉多晶片的安裝形式，當(dāng)LED晶片長(zhǎng)時(shí)間工作后，過(guò)多的熱量將集聚在中心柱體上難以散發(fā)，過(guò)多的熱量將影響到其他晶片的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種可以提高LED封裝支架的散熱效果和降低LED芯片結(jié)溫的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架。本發(fā)明不僅節(jié)省空間、成本低、使用安全、操作方便，使用壽命長(zhǎng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，包括有內(nèi)部熱沉、金屬引腳，其中金屬引腳裝設(shè)在內(nèi)部熱沉的兩端，且內(nèi)部熱沉和金屬引腳通過(guò)基座封裝成一體，內(nèi)部熱沉包括有導(dǎo)熱柱體及若干薄圓片，若干薄圓片設(shè)置在導(dǎo)熱柱體的四周，并以多層狀有序分布為圓片層狀，導(dǎo)熱柱體的頂部凸起形成安裝LED芯片的臺(tái)階。
[0007]上述若干薄圓片與導(dǎo)熱柱體直接一體做出；或分開(kāi)做出，再連接為一體。
[0008]上述若干薄圓片的層與層之間設(shè)置有散熱間隙。
[0009]上述基座的內(nèi)部是和薄圓片形成互補(bǔ)的多層薄圓環(huán)結(jié)構(gòu)，或是僅起絕緣作用的單一圓環(huán)。
[0010]上述內(nèi)部熱沉和金屬引腳的材料是鋁、銅、鐵、銀或是這些金屬的合金。
[0011]上述基座的材料是塑料、陶瓷、金剛石。
[0012]上述內(nèi)部熱沉的兩端各設(shè)有2根金屬引腳，金屬引腳穿入基座內(nèi)部與內(nèi)部熱沉封裝成一體。
[0013]所述的封裝結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于LED表面貼裝封裝，功率型封裝，COB型封裝，食人魚(yú)型封裝，倒裝焊型封裝等LED各類(lèi)封裝技術(shù)中。
[0014]本發(fā)明有益效果在于:本發(fā)明提供的LED支架，包括有圓片層狀內(nèi)部熱沉，兩端的金屬引腳。圓片層狀內(nèi)部熱沉和金屬引腳之間通過(guò)基座封裝成一體。內(nèi)部熱沉以中心導(dǎo)熱柱體為基準(zhǔn)向四周延伸大面積薄圓片并以多層狀有序分布，頂部凸起形成安裝LED芯片的臺(tái)階。封裝時(shí)將LED芯片安裝在臺(tái)階上，內(nèi)部熱沉采用中心圓柱體進(jìn)行徑向?qū)?，加?qiáng)了熱能導(dǎo)出能力，解決了現(xiàn)有的熱阻阻塞問(wèn)題，同時(shí)薄圓片間隙分布設(shè)計(jì)，增加了接觸面積，進(jìn)行橫向?qū)?，進(jìn)一步提高了 LED支架的散熱性能。LED芯片工作時(shí)，通過(guò)內(nèi)部熱沉的圓片層狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的熱量更快地散發(fā)到基座上，同時(shí)基座采用高熱導(dǎo)率材料，熱量將迅速散發(fā)到空氣中去。LED芯片使用所述的飛盤(pán)狀LED支架結(jié)構(gòu)工作時(shí)結(jié)溫比使用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)工作的要低20?30°C。由于LED芯片結(jié)溫的減少，使得LED的光衰得以降低，延長(zhǎng)了 LED的壽命，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便特點(diǎn)。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的帶發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明采用的大功率LED封裝支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明采用的大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)圖的剖面圖；
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方法I采用的大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)的分解圖；
圖4為本發(fā)明采用的大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明采用的大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)圖的剖面圖；
圖6為本發(fā)明采用的大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)的分解圖；
圖7為本發(fā)明大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部熱沉；
圖8為本發(fā)明大功率LED封裝支架結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱沉的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2、3所示，本發(fā)明的LED支架，包括有圓片層狀內(nèi)部熱沉2，兩端的金屬引腳3。圓片層狀內(nèi)部熱沉2和金屬引腳3之間通過(guò)基座I封裝成一體。內(nèi)部熱沉2以中心導(dǎo)熱柱體21為基準(zhǔn)向四周延伸大面積薄圓片4并以多層狀有序分布，頂部凸起形成安裝LED芯片的臺(tái)階5，大面積薄圓片4如圖7?8所示。具體實(shí)施中，層狀薄圓片的層與層之間設(shè)置有散熱間隙，層狀薄圓片的層數(shù)和厚度沒(méi)有硬性規(guī)定，厚度越薄越好，層數(shù)越多越好。
[0017]本實(shí)施例中，LED封裝支架的基座兩側(cè)各設(shè)有2根金屬引腳，金屬電極引腳3穿入基座I內(nèi)部與內(nèi)部熱沉2封裝成一體。基座I的兩側(cè)各設(shè)有2根電極引腳3，電極引腳3穿入基座I的內(nèi)部，與內(nèi)部熱沉2封裝成一體，LED晶片通過(guò)導(dǎo)線與電極引腳3連接，使LED
正常工作。
[0018]如圖1?3所示，基座I的內(nèi)部是與層狀薄圓片4形成互補(bǔ)的多層薄圓環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0019]本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，LED封裝支架的內(nèi)部熱沉2和金屬引腳3的材料可以是鋁、銅、鐵、銀、等熱導(dǎo)率高金屬以及其相應(yīng)的合金?；鵌的材料可以是塑料，陶瓷，金剛石等熱導(dǎo)率高的絕緣物質(zhì)。
[0020]本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于LED表面貼裝封裝，功率型封裝，COB型封裝，食人魚(yú)型封裝，倒裝焊型封裝等LED各類(lèi)封裝技術(shù)中。
[0021]本發(fā)明封裝時(shí)，將單個(gè)LED晶片安裝在芯片臺(tái)階5上，使LED晶片正常工作發(fā)光，產(chǎn)生的熱量通過(guò)內(nèi)部熱沉2以及基座I向外傳輸。LED芯片使用所述的飛盤(pán)狀LED支架結(jié)構(gòu)工作時(shí)結(jié)溫比使用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)工作的要低20?30°C。由于LED芯片結(jié)溫的減少，使得LED的光衰得以降低，延長(zhǎng)了 LED的壽命，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便特點(diǎn)。
[0022]當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造，特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
[0023]實(shí)施例2:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-8所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1相似，與實(shí)施例1不同的地方在于:基座I是單一的圓環(huán)。由于基座I為一絕緣圓環(huán)薄片，也即為內(nèi)部熱沉2的導(dǎo)熱柱體21和大面積薄圓片4是暴露在空氣當(dāng)中。本實(shí)施例所描述結(jié)構(gòu)也能有效的降低LED芯片的結(jié)溫，且結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)制作。LED芯片使用本發(fā)明實(shí)施例所述的LED支架結(jié)構(gòu)工作時(shí)，也可使LED芯片的結(jié)溫比使用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)要低20?30°C。
[0024]當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造，特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，包括有內(nèi)部熱沉(2)、金屬引腳(3)，其中金屬引腳(3)裝設(shè)在內(nèi)部熱沉(2)的兩端，且內(nèi)部熱沉(2)和金屬引腳(3)通過(guò)基座(I)封裝成一體，其特征在于內(nèi)部熱沉(2)包括有導(dǎo)熱柱體(21)及若干薄圓片(4)，若干薄圓片(4)設(shè)置在導(dǎo)熱柱體(21)的四周，并以多層狀有序分布為圓片層狀，導(dǎo)熱柱體(21)的頂部凸起形成安裝LED芯片的臺(tái)階(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述若干薄圓片(4)與導(dǎo)熱柱體(21)直接一體做出；或分開(kāi)做出，再連接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述若干薄圓片(4)的層與層之間設(shè)置有散熱間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述基座(I)的內(nèi)部是與薄圓片(4)形成互補(bǔ)的多層薄圓環(huán)結(jié)構(gòu)，或是僅起絕緣作用的單一圓環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述內(nèi)部熱沉(2)和金屬引腳(3 )的材料是鋁、銅、鐵、銀或是這些金屬的合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述基座(I)的材料是塑料、陶瓷、金剛石。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管飛盤(pán)狀支架，其特征在于上述內(nèi)部熱沉(2)的兩端各設(shè)有2根金屬引腳(3)，金屬引腳(3)穿入基座(I)內(nèi)部與內(nèi)部熱沉(2)封裝成一體。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK103594606SQ201310560817
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】招瑜, 鐘文姣, 魏愛(ài)香, 劉俊, 黃智灝, 趙定健, 黎文輝, 李耀鵬, 王仲東 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)