一种大功率LED支架及大功率LED封装结构制造技术

技术编号:8079736 阅读:172 留言:0更新日期:2012-12-13 23:02
本发明专利技术公开了一种大功率LED支架,包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座,所述基座的顶部形成一凹腔,所述凹腔底部固设一热沉,所述基座为耐高温材料制作,所述的耐高温材料主要是液晶高分子聚合物,且含有多个填料颗粒。本发明专利技术具有高耐热性、高出光效率、高紫外光屏蔽性以及成本低廉的优点,相对于现今使用的PPA支架,本发明专利技术有更高的耐热性能,从而与用于将LED焊接到底座上的金锡共晶焊料有很好的相容性,提高了LED灯具的生产效率;相对于现今使用的陶瓷支架,本发明专利技术可通过注塑成型的方法实现高效率、低成本生产。另外本发明专利技术还公开了一种采用上述支架的大功率LED封装结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于LED封装的支架,具体是ー种耐高温且适用于大功率发光二极管(LED)封装的支架,以及使用上述支架的大功率LED封装结构。
技术介绍
白光发光二极管(Lighting Emitting Diode)具有效率高,寿命长,可靠性高,环保节能,应用灵活等诸多优点,被普遍认可为第四代的照明光源,具有广阔的发展前景。制作大功率的光源更是未来LED主要发展的趋势,随着LED技术的进展,LED的光效率增加,导致更多的光和热被耗散掉,这要求LED具有更好的耐热性能和反射光的能力。大功率发光二极管封装支架基座是把发光二极管芯片向侧面发出的光大部分甚至全部反射出去的元件。因此,形成基座的材料必须具有良好的不透明性、反射性和耐热性。目前,大功率LED封装支架的基座都是使用类似于尼龙的聚邻苯ニ甲酰胺(PPA) 的塑料组合物制成。在该塑料组合物中加入了纤维玻璃颗粒和氧化钛颗粒以提供反射性,让该塑料组合物具有一定的耐热性和反射性且成本低。但是,在大功率LED封装过程中,该塑料组合物因为它的耐热性不够好而很难使用高回流温度的回流焊封装。另外,因为该塑料组合物比用于将LED焊接到底座上的金锡共晶焊料有更低的熔融温度,所以该塑料组合物与使用广泛的金锡共晶焊料缺少相容性,妨碍着大功率LED性能的提高。针对上述情況,也有人使用陶瓷为基座,这种陶瓷基座可提供良好的传导率和耐热性,从而很好的解决了以PPA为主的塑料组合物的缺陷。但是,由于陶瓷本身エ艺与原料的原因导致使用陶瓷支架的成本相对较高,较高的成本变成了 LED快速推向市场的障碍。现今,各公司都希望能够找到ー种耐高温、成本低的大功率LED支架。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种耐高温、成本低的大功率LED支架。为了达到上述技术目的,本专利技术采取的技术手段是ー种大功率LED支架,包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座,所述基座的顶部形成一凹腔,所述凹腔底部固设ー热沉,所述基座为耐高温材料制作,所述的耐高温材料主要是液晶高分子聚合物,且含有多个填料颗粒。有益效果本专利技术具有高耐热性、高出光效率和高紫外光屏蔽性,并且成本低廉的优点,相对于现今使用的PPA支架,本专利技术有更高的耐热性能,从而与用于将LED焊接到底座上的金锡共晶焊料有很好的相容性,提高了 LED灯具的生产效率;相对于现今使用的陶瓷支架,本专利技术可通过注塑成型的方法实现高效率、低成本生产。优选地,所述基座为白色基座。优选地,所述基座高度为0. 8mnTl. 5mm,所述热沉高度为0. lmnTO. 5mm。优选地,所述所述液晶高分子聚合物包括了以下化学基团对羟基苯甲酸、联苯ニ酚、酸酐、对苯ニ甲酸、4,4_苯甲酸、2,6_萘ニ甲酸、6-こ酰氧基-2-萘甲酸。优选地,所述耐高温材料含有159^55%的填料。优选地,所述填料包括纳米TiO2、被ZnO包覆的Ti02、CeO2, CaCO3和玻璃。优选地,所述纳米TiO2以及被ZnO包覆的TiO2在耐高温材料中的含量为12% 23%。优选地,所述ZnO在耐高温材料中的含量小于0. 8%。优选地,所述纳米TiO2的晶体结构为金红石。优选地,所述被ZnO包覆的TiO2的晶 体结构为锐钛矿,外层ZnO颗粒大小为0. lnnTO. 4nm,被ZnO包覆的TiO2颗粒大小小于80nm。优选地,所述金红石纳米TiO2颗粒掺杂有亚铁离子或者是经过氨基硅烷偶联剂改性处理。优选地,所述凹腔的底部和侧面有ー层光反射薄膜。本专利技术还提供了一种采用前述ー种大功率LED支架的大功率LED封装结构,其中LED芯片固定在热沉上,所述芯片与所述导电脚电连接,所述LED芯片被封装胶体覆盖,所述封装胶体填充在所述凹腔内将LED芯片覆盖。有益效果本专利技术提供的大功率LED封装结构成功引入了高回流温度的回流焊技术,提高了 LED灯具的生产效率。优选地,所述封装胶体为荧光胶体。优选地,所述导电脚是ー立方体,所述导电脚的上端部为焊线区,所述导电脚的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐,所述导电脚正对热沉的外侧面与基座的侧面平齐,所述导电脚与热沉之间预留有绝缘间隙。优选地,所述导电脚包括焊盘以及沿焊盘向下折弯的延展部,所述延展部穿过基座的底部端面并在基座的底部端面形成ー折边,所述折边的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐,所述焊盘与热沉之间预留有绝缘间隙。附图说明本专利技术将在一下详细的说明书中结合附图来全面描述,其中 图I为本专利技术的正面结构示意 图2为本专利技术的底部结构示意 图3为图I中A-A剖面的结构示意 图4为本专利技术另ー优选方案的结构示意 图5为本专利技术的封装结构示意 图6为本专利技术另ー优选方案的结构示意图。具体实施例方式如图I、2、3所示,本专利技术公开了ー种大功率LED支架,包括导电脚la、Ib以及包裹所述导电脚la、Ib的基座2,所述基座2的顶部形成一凹腔6,所述凹腔6底部固设ー热沉3,所述基座2为耐高温材料制作,所述的耐高温材料主要是液晶高分子聚合物,且含有多个填料颗粒。在模制材料制备过程中,将填料颗粒均匀地混炼到液晶高分子聚合物中。优选地,可通过已知的混炼和模制成型方法实现填料颗粒在材料的外表面附近更多。因液晶高分子聚合物只需要羟基苯甲酸、酸酐、联苯二酚、对苯二甲酸便可熔融聚合而成,耐热性能更可达到410°C以上,但其颜色为微黄色。由于本专利技术公开的一种大功率LED支架用于LED封装,因此要求支架具有良好的光反射能力,故在熔融聚合液晶高分子聚合物时另外加入4,4_苯甲酸、2,6_萘二甲酸、6-乙酰氧基-2-萘甲酸等化学基团使液晶高分子聚合物变白,从而有效的提高支架的反射能力,另加入上述化学基团后虽降低了液晶高分子聚合物的耐热性能,但其耐热性能仍大于350°C,因此与用于将LED焊接到底座上的金锡共晶焊料有很好的相容性,提闻了 LED灯具的生广效率。本专利技术公开的一种大功率LED支架中所述基座2的高度为O. 8mnTl. 5mm,优选I. 1mm,所述热沉3的高度为O. lmnTO. 5mm,优选O. 3mm。本实施例中,支架为一个面积是7mm乘7mm,高为I. 4mm (其中基座2高为I. Imm,热沉3高为O. 3mm)的长方体支架,相对于传统的IW大功率LED支架中3mm的热沉高度,本专利技术公开的一种大功率LED支架具有很短的热输送路径,散热性能高,另外热沉3呈倒“凸”状,有效增加了封装后湿气到达芯片出的路径,增强了支架的气密性,并且可以提高最大的反光面积,提升光萃取率。·本专利技术公开的一种大功率LED支架中,填料颗粒大小为400nm以下,填料颗粒占所述耐高温材料的15%到55%之间。所述耐闻温材料的优选方案为液晶闻分子聚合物占68%,金红石型纳米TiO2占20%,锐钛矿型 TiO2 占 O. 3%, CeO2 占 O. 9%, CaCO3 占 10%,玻璃占 O. 7%。金红石型纳米TiO2的粒径为34nm,锐钛矿型TiO2的粒径为40nm,ZnO的粒径为O. 2nm, CaCO3 的粒径为 lOOnm。经过折射率的比较和实验发现,金红石型纳米TiO2以其折射率n=2. 71为最好,故优选金红石型纳米TiO2,并且把金红石型纳米TiO2颗粒经氨基硅烷偶联剂改性处理,改性后的金红石型纳米TiO2具有更好的分散性,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种大功率LED支架,包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座,所述基座的顶部形成一凹腔,所述凹腔底部固设一热沉,其特征在于:所述基座为耐高温材料制作,所述的耐高温材料主要是液晶高分子聚合物,且含有多个填料颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢志荣
申请(专利权)人:深圳市灏天光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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