一种功率LED热电分离封装结构及方法技术

技术编号:10266452 阅读:64 留言:0更新日期:2014-07-30 14:43
一种功率LED热电分离封装结构及方法,纵截面为梯形的金属基座置于具有限位坑的绝缘模块的内部中空内,金属基座的外侧表面设置有沟槽贯穿金属基座的上下表面;引脚片插入到沟槽内,并灌注绝缘热塑材料,沟槽和引脚片延伸的方向与金属基座下表面的垂线呈45-60度角,绝缘模块与引脚片设置有防触碰结构,用于防止因绝缘热塑材料流量不均而导致的引脚片与金属基座的电接触,LED芯片安装于金属基座的上表面,本LED的封装结构具有结构稳定,生产成本低,生产效率高,产品良品率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种功率LED热电分离封装结构及方法,纵截面为梯形的金属基座置于具有限位坑的绝缘模块的内部中空内,金属基座的外侧表面设置有沟槽贯穿金属基座的上下表面;引脚片插入到沟槽内,并灌注绝缘热塑材料,沟槽和引脚片延伸的方向与金属基座下表面的垂线呈45-60度角,绝缘模块与引脚片设置有防触碰结构,用于防止因绝缘热塑材料流量不均而导致的引脚片与金属基座的电接触,LED芯片安装于金属基座的上表面,本LED的封装结构具有结构稳定,生产成本低,生产效率高,产品良品率高的优点。【专利说明】一种功率LED热电分离封装结构及方法
本专利技术涉及一种LED封装结构及方法,尤其是涉及一种功率LED封装。
技术介绍
功率LED,尤其是白光功率LED是下一代绿色照明的重要技术路径,并伴随着照明产业市场的不断扩大,功率LED的产业价值不断提升。目前商业化的照明用LED产品都存在着成本高的不利因素,其成本的形成在于封装过程中对LED散热的严格要求,LED芯片在节温过高的状态下会使得寿命缩短,发光品质变差。功率LED在发光时,其电能的很大一部分将会转化成热能,因此功率LED的封装结构设计对LED的光品质和稳定性影响很大。传统的功率LED的封装结构,通常为了提高散热效能,常常会将芯片焊接在金属基体上,通过金属基体的高导热性能,提高LED封装的散热效率。然而该技术路径需要解决热电分离的问题,即要同时兼顾LED芯片与金属导热基体的热接触和LED芯片的稳定可靠的电链接。图1是现有技术中典型的功率LED封装结构,其包括金属基的基座A和封装绝缘材料B,LED芯片设置于金属基座A上,金属基座具有贯通孔,将引脚片插入贯通孔内,并在贯通孔内填充绝缘物质,这种封装结构在生产过程中引脚片往往会因为偏离贯通孔的中心位置而导致引脚与金属基座的电接触,使得封装结构的热电分离性能不稳定。
技术实现思路
本专利技术提供一种功率LED的封装结构,以解决现有功率LED封装结构中热电分离,传统技术工艺复杂、稳定性差的技术问题; 本专利技术的功率LED封装结构包括:绝缘模块,其内部中空;金属基座,位于该绝缘模块的中空内,并且该金属基座的下表面与该绝缘模块的下表面在同一个平面上;LED芯片,安装于金属基座的上表面,引脚,以与金属基座下表面的垂线呈一定倾斜角的方式贯穿该封装结构,并与LED芯片通过引线电连接; 进一步的,该金属基座上表面面积大于下表面面积,其垂直于水平面的截面呈上边长于下边的梯形; 进一步的,该金属基座的外侧面开设有从上表面至下表面的沟槽,该沟槽与绝缘模块形成容纳引脚的空间; 进一步的,引脚安置于金属基座的边缘沟槽与绝缘模块形成的空间内,并通过绝缘物质与金属基座隔离; 进一步的,该沟槽和引脚片与金属基座下表面的垂线之间的倾角为45-60度; 进一步的,引脚片上端为被折弯的折弯部,折弯部的上表面与金属基座的上表面在同一水平面上。折弯部处的绝缘封装模块具有容纳该折弯部的限位坑,限位坑刚好可以完全容纳该折弯部,因此,限位坑6的深度等于引脚片的厚度,宽度略大于引脚片的宽度,限位坑的宽度要小于沟槽的宽度,限位坑中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线; 进一步的,引脚片和绝缘模块设置有防触碰结构,以防止引脚片的侧面触碰沟槽的侧面;该触碰结构包括引脚片上经冲压形成的凸起,和绝缘模块内侧表面的凹槽,凸起限位于凹槽内,该凹槽的宽度小于金属基座的边缘沟槽的宽度,大致与限位坑的宽度相同,凹槽的中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线; 进一步的,凹槽的位置位于绝缘模块的中间靠下的位置; 本专利技术还提供一种功率LED的封装方法: (1)提供绝缘模块,其内部中空,所述中空的结构为上部面积大于下部面积,并且在所述绝缘模块上表面开设有限位坑,所述绝缘模块内侧面还设置有防触碰结构中的凹槽; (2)提供金属基座,其具有与所述中空的结构匹配的形状,并且在外侧面开设有从上表面至下表面的沟槽; (3)金属基座从该绝缘模块的上部放置于所述中空内,以使得金属基座能够完全容置于所述绝缘模块的中空内,金属基座的尺寸设置为能够使得除所述沟槽部分外的金属基座的外侧面与所述中空的壁之间的距离小于5毫米,调整金属基座的位置使沟槽与限位坑的位置对应,沟槽与凹槽的位置对应,对应的标准是限位坑中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线,凹槽中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线,所述金属基座的下表面与所述绝缘模块的下表面在同一水平面上; (4)在金属基座与该绝缘模块之间使用粘性材料进行牢固地粘接,所述沟槽没有所述粘性材料; (5)将引脚片从沟槽的上部向下插入到沟槽中,所述引脚的长度与沟槽的长度相同,其下端的端面与金属基座的下表面同在一个水平面上,并且所述引脚片的上端具有折弯角,其折弯方向为远离金属基座的方向,并且折弯部分位于所述绝缘模块上表面的限位凹坑内,所述折弯部分的上表面为水平面,所述引脚片还具有经冲压工艺形成的防触碰结构中的凸起,并使得所述凸起限位于凹槽内; (6)在所述插入有引脚的沟槽内灌注绝缘热塑材料,以使得该金属基座与引脚电隔离; (7)绝缘热塑材料固化后,在所述金属基座上安装LED芯片,并对LED芯片与引脚片进行引线连接; 进一步的,所述绝缘模块和金属基座的平行于水平面的截面为多变形或圆形,其垂直于水平面的截面呈上边长于下边的梯形; 进一步的,所述沟槽和引脚延伸的方向与金属基座下表面的垂线之间具有的倾斜角为45-60 度; 进一步的,所述限位凹坑的宽度小于所述沟槽的宽度;凹槽的宽度与限位凹坑的宽度相同,也小于沟槽的宽度; 进一步的,凹槽的位置位于绝缘模块的中间靠下的位置; 由于垂直于水平面的纵截面呈上边长于下边的梯形,因此会在沟槽和引脚片延伸的方向与金属基座下表面的垂线之间具有的倾斜角。当引脚插入沟槽时,在引脚片自身重力的作用下,引脚片自然地依靠绝缘模块的表面而远离金属基座;同时,防触碰结构也解决的在灌胶过程中因绝缘热塑材料流量不均匀导致的引脚片偏离而与金属基座电接触的问题。因此,在封装过程中,不必担心引脚与金属之间的短路,大大提高了生产效率和产品良品率,降低了生产成本,提高了热电分离的稳定性。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术中的功率LED封装结构; 图2是本专利技术实施例提供的一种功率LED封装结构的顶视图; 图3是本实施例提供的一种功率LED封装结构的纵截面图(沿图2中的D-D'方向) 图4为本专利技术实施例提供的一种功率LED封装结构的引脚片立体图; 图5是图2的局部放大图(图2中的C部); 图6是在没有防触碰装置的情况下,灌胶过程中绝缘热塑材料流量不均导致的引脚片与金属基座的沟槽侧面触碰。【具体实施方式】: 为了使得本专利技术的目的和有益效果和优点变得更加直观和清除,以下将结合实施例和附图,来对本专利技术做进一步详细的说明。应当理解,此处提供的具体实施例仅是用以理解本专利技术,并不能限定本专利技术; 请参考图2-6,本专利技术的实施例一方面提供一种功率LED的封装结构:具有多面体或圆柱体的绝缘封装模块(1),其可由各种已知的绝缘材料通过注塑成型工艺制备得到。以圆柱体为例,该圆柱体的中间为中空部分,该中空部分上下贯通于圆柱体,形成类似中空的管状结构;该中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种功率LED热电分离封装结构,包括:绝缘模块,其内部中空;金属基座,位于所述绝缘模块的中空内,所述金属基座的下表面与所述绝缘模块的下表面在同一个平面上;LED芯片,安装于金属基座的上表面;其特征在:于所述封装结构还包括引脚片,引脚片与绝缘模块具有防触碰结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:司红康叶连叶军王孝兵于宝林周洋
申请(专利权)人:安徽红叶节能电器科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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