制造外壳封装型光学设备的方法和利用该方法制造的光学设备技术

本发明专利技术涉及用于制造光学设备的方法和利用该方法制造的光学设备，其包括将基板本身用作散热板，并且采用具有在其上形成的垂直绝缘层的基板，使得电极端子不需要从密封空间突出，从而能够简化光学设备的整体结构和制造工艺。根据本发明专利技术，一种用于制造外壳封装型光学设备的方法，包括以下步骤：（a）制备具有垂直绝缘层的金属基板，包括金属板和从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的至少一个垂直绝缘层；（b）将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面；（c）穿过由金属板和结合形成的与经过步骤（b）的中间产物有关的粘结层，在具有垂直绝缘层的金属基板中形成预定深度的凹陷狭槽形式的空腔，所述空腔在其底壁中包含所述垂直绝缘层；（e）将电连接到所述光学设备和所述光学设备的电极的导线分别连接到所述空腔的垂直绝缘层的底壁的表面的任一侧；以及（g）通过由透光材料制造的保护板和按照相框形成的外壳盖来密封所述空腔，所述外壳盖的顶部中心部分和所述底部是开放的并且包围所述保护板的周边。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造外壳封装型光学设备的方法和利用该方法制造的光学设备
本专利技术涉及一种制造外壳（can）封装型光学设备的方法并涉及利用该方法制造的光学设备，更具体地，涉及一种制造外壳封装型光学设备的方法和利用该方法制造的光学设备，从而能够简化外壳封装型光学设备的结构。
技术介绍
通常，半导体发光二极管（LED）作为环保光源在各个领域中都引起了人们的注意。最近，随着LED的应用已经扩展到各个领域，例如，室内和室外照明、汽车头灯以及显示设备的背光单元（BLU），对高光学效率和良好的热辐射性能存在需求。对于高效LED来说，应该首先改进LED的材料或者结构，然而，也需要改进LED封装的结构及其使用的材料。在这种高效LED中，产生了高温热量，因此，该热量必需被有效地发散，否则LED升高的温度会导致性能的老化，从而缩短寿命。在高效LED的封装中，有效地对LED产生的热量进行发散的研究正取得进展。在下文中，将发出光的包括LED的任何类型的设备都称作“光学设备”，并且将包括超过两个光学设备的任何产品称作“光学设备”。同时，将紫外LED发光二极管或者短波可见发光激光二极管等制造成外壳封装型，其中，密封了惰性气体等，例如，氮气；图1是根据现有技术的外壳封装型的例子的光学设备的剖视图，其在韩国专利No.1021210中公开。如图1所示，在光学设备1中，在由金属杆8和外壳盖9形成的气密空间中密封惰性气体，并且半导体发光元件4设置在该气密空间中并通过基板2固定到金属杆8。陶瓷块13装配到金属杆8的开口中，其中，一对电极端子10a和10b通过陶瓷块13伸出到气密空间外，并且所述电极端子10a和10b以及半导体发光元件4通过导线互相电耦接。在外壳盖9的上表面中心形成开口11，并且利用密封在外壳盖9内部的透明板12对开口11进行密封。在开口11中形成有荧光体层7。通过焊接或者类似的方式将金属杆8和外壳盖9的周边部分粘合，从而形成气密空间。优选地，金属杆8和外壳盖9由同样的材料制造，举例来说，诸如铝或钴的单一金属材料，然而，也可使用诸如钴或者铜-钨的合金。在气密空间中，金属杆8支撑半导体发光元件4并且将半导体发光元件4产生的热量发散到气密空间外。因此，优选地，金属杆8由具有高热传导性能的材料制造。密封到气密空间中的惰性气体例如为氮气、氦气或者氩气中的至少一种惰性气体，以防止半导体发光元件4退化。陶瓷块13是非导电部件，例如，举例来说，氧化铝或者氮化铝，其装配并固定到形成在金属杆8中的开口，从而将电极端子10a和10b与金属杆8电绝缘。半导体发光元件4通过钎焊或者类似的方式固定到基板2，并且基板2通过钎焊或者类似的方式固定到金属杆8。电极端子10a和10b由导电材料组成，例如，它们可以通过金属板的冲压加工形成。透明板12是由诸如玻璃和树脂的透明材料形成的薄片形组件，并且可以呈凸状或者凹状，以提供透镜效应。根据前述的现有技术的外壳封装型光学设备，因为金属杆只支撑半导体发光元件，为了为半导体发光元件供电，所以需要穿透所述气密空间的两个电端子和陶瓷块13，从而产生了结构复杂以及制造工艺难的问题。另外，还存在反射效率和散热性能退化的问题。
技术实现思路
技术问题为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于制造光学设备的方法和利用该方法制造的光学设备，其包括利用基板本身作为散热板，并采用具有形成在其上的垂直绝缘层的基板，使得电极端子不需要从密封空间突出，从而能够简化光学设备的整体结构和制造工艺。技术方案根据本专利技术的第一特征，提供了一种用于制造外壳封装型光学设备的基板的方法，所述方法包括以下步骤：（a）制备金属板和具有垂直绝缘层的金属基板，其中，形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的超过一个垂直绝缘层；（b）将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面；（c）在已经经过步骤（b）的中间产品上形成圆柱形凹陷形式的空腔，所述空腔具有预定深度，该预定深度通过穿过所述金属板和由所述结合形成的粘结层到达具有垂直绝缘层的所述金属基板的表面，其中，所述空腔在其底壁中包含所述垂直绝缘层。在上述的第一特征中，所述步骤（b）可包括插入到其中的粘合膜。所述方法可以进一步包括步骤（d）：至少在所述空腔的不包括经过所述步骤（c）的所述中间产品的所述粘结层的主壁和上表面上形成金属镀层。根据本专利技术的第二特征，提供了一种用于根据上述第一特征制造的外壳封装型光学设备的基板。根据本专利技术的第三特征，提供了一种用于制造外壳封装型光学设备的方法，所述方法包括以下步骤：（a）制备金属板和具有垂直绝缘层的金属基板，其中，形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的超过一个垂直绝缘层；（b）将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面；（c）在已经经过步骤（b）的中间产品上形成圆柱形凹陷形式的空腔，所述空腔具有预定深度，该预定深度通过穿过所述金属板和由所述结合形成的粘结层到达具有垂直绝缘层的所述金属基板的表面，其中，所述空腔在其底壁中包含所述垂直绝缘层；（e）将电连接到所述光学设备和所述光学设备的电极的导线分别连接到相对于所述空腔的底壁的所述垂直绝缘层来说的一侧和另一侧；以及（g）通过由透光材料制造的保护板和按照相框形成的外壳盖来密封所述空腔，所述外壳盖的顶部中心部分和底部是开放的并包围所述保护板的周边。根据上述的第三特征，所述步骤（b）包括插入到其中的粘合膜。所述方法可以进一步包括步骤（d）：至少在所述空腔的不包括经过所述步骤（c）的所述中间产品的所述粘结层的主壁和上表面上形成金属镀层。所述方法可以进一步包括用于在所述步骤（g）之前或者之后将惰性气体充入到所述空腔内部的步骤。根据本专利技术的第四特征，提供了根据前述第三特征制造的外壳封装型光学设备。根据本专利技术的第五特征，提供了一种用于制造外壳封装型光学设备的基板的方法，所述方法包括以下步骤：（h）制备具有超过一个孔的金属板和具有垂直绝缘层的金属基板，所述孔将会用作空腔，其中形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的超过一个垂直绝缘层；以及（i）将所述金属板和具有垂直绝缘层的所述金属基板结合，其中，所述空腔的底壁包括所述垂直绝缘层。在上述的第五特征中，所述步骤（i）可以包括插入到其中的粘合膜。所述方法可以进一步包括步骤（j）：至少在所述空腔的不包括经过所述步骤（i）的所述中间产品的所述粘结层的主壁和上表面上形成金属镀层。根据本专利技术的第六特征，提供了用于根据上述第五特征制造的光学设备的基板。根据本专利技术的第七特征，提供给了一种用于制造外壳封装型光学设备的方法，所述方法包括以下步骤：（h）制备具有超过一个孔的金属板和具有垂直绝缘层的金属基板，所述孔将会用作空腔，其中形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的超过一个垂直绝缘层；（i）将所述金属板和具有垂直绝缘层的所述金属基板结合，其中，所述空腔的底壁包括所述垂直绝缘层；（k）将电连接到所述光学设备和所述光学设备的电极的导线分别连接到相对于所述空腔的底壁的所述垂直绝缘层来说的一侧和另一侧；以及（g）通过由透光材料制造的保护板和按照相框形成的外壳盖来密封所述空腔，所述外壳盖的顶部中心部分和底部是开放的并包围所述保护板的周边。在上述的第七特征中，所述步骤（i）包括插入到其中的粘合膜。所述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造外壳封装型光学设备的基板的方法，包括以下步骤：(a)制备金属板和表面被阳极氧化并具有垂直绝缘层的金属基板，其中，形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的多个垂直绝缘层，其中通过交替地堆叠金属基板和绝缘层并以预设的长度从顶部到底部地切割来形成具有垂直绝缘层的金属基板；(b)利用液体粘合剂将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面上，其中粘合膜插入在所述液体粘合剂之间；(c)在已经经过步骤(b)的中间产品上形成圆柱形凹陷形式的多个空腔，所述空腔具有预定深度，该预定深度通过穿过所述金属板和由所述结合形成的粘结层到达具有垂直绝缘层的所述金属基板的表面，其中，所述空腔中的每一个在所述圆柱形凹陷的底壁处暴露有所述垂直绝缘层中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.05 KR 10-2011-01012481.一种用于制造外壳封装型光学设备的基板的方法，包括以下步骤：(a)制备金属板和表面被阳极氧化并具有垂直绝缘层的金属基板，其中，形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的多个垂直绝缘层，其中通过交替地堆叠金属基板和绝缘层并以预设的长度从顶部到底部地切割来形成具有垂直绝缘层的金属基板；(b)利用液体粘合剂将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面上，其中粘合膜插入在所述液体粘合剂之间；(c)在已经经过步骤(b)的中间产品上形成圆柱形凹陷形式的多个空腔，所述空腔具有预定深度，该预定深度通过穿过所述金属板和由所述结合形成的粘结层到达具有垂直绝缘层的所述金属基板的表面，其中，所述空腔中的每一个在所述圆柱形凹陷的底壁处暴露有所述垂直绝缘层中的一个。2.根据权利要求1所述的用于制造外壳封装型光学设备的基板的方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤(d)：至少在所述空腔的不包括经过所述步骤(c)的所述中间产品的所述粘结层的主壁和上表面上形成金属镀层。3.一种用于制造外壳封装型光学设备的方法，包括以下步骤：(a)制备金属板和表面被阳极氧化并具有垂直绝缘层的金属基板，其中，形成从所述基板的上表面到下表面贯穿所述基板的多个垂直绝缘层，其中通过交替地堆叠金属基板和绝缘层并以预设的长度从顶部到底部地切割来形成具有垂直绝缘层的金属基板；(b)利用液体粘合剂将所述金属板结合到具有垂直绝缘层的所述金属基板的上表面上，其中粘合膜插入在所述液体粘合剂之间；(c)在已经经过步骤(b)的中间产品上形成圆柱形凹陷形式的多个空腔，所述空腔具有预定深度，该预定深度通过穿过所述金属板和由所述结合形成的粘结层到达具有垂直绝缘层的所述金属基板的表面，其中，所述空腔中的每一个在所述圆柱形凹陷的底壁处暴露有所述垂直绝缘层中的一个；(e)将电连接到所述光学设备和所述光学设备的电极的导线分别连接到相对于在所述空腔的底壁处暴露的所述垂直绝缘层来说的一侧和另一侧；以及(g)通过由透光材料制造的保护板和按照相框形成的外壳盖来密封所述空腔，所述外壳盖的顶部中心部分和底部是开放的并且包围所述保护板的周边。4.根据权利要求3所述的用于制造外壳封装型光学设备的方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤(d)：至少在所述空腔的不包括经过所述步骤(c)的所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：南基明，朴胜浩，宋台焕，
申请(专利权)人：普因特工程有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR