高散热效率发光二极管的封装方法及其结构技术

一种具有高热传导效率的发光二极管的封装方法及其结构，包括：首先备有具有多个凹穴的铜金属基板，在基板的表面及凹穴底部上形成绝缘层，在基板的绝缘层上形成一组金属线路，在该组金属线路的表面上无需进行电连接及未被包覆之处涂有一层绝缘漆，在该没有绝缘漆的金属线路及凹穴的绝缘层上形成一层锡层，并将该组发光芯片固定在凹穴的锡层上；接着，在该组发光芯片与金属线路间电连接金线组，再将一个环形物体设置在该基板表面上，并将该组发光芯片、金线及金属线路包围在其内，然后在该组发光芯片、金线及金属线路上点上荧光胶；最后，在环形物体内部填入环氧树脂，在环氧树脂干燥后即形成环氧树脂层，从而完成发光二极管的封装制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管，特别涉及一种高散热效率发光二极 管的封装方法及其结构。
技术介绍
发光二极管(LED， Light Emitting Diode )是一种固态的半导体组 件，利用电子和空穴的相互结合将能量以光的形式释放，属于冷光发 光，具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快、耐震性特佳等优 点，可作为各种电器、信息广告牌、通讯产品等的发光组件。传统的发光二极管在制作时，如图1和图2所示，通常利用金属 板100先冲压出支架101,将支架101及金属材质制成的基座103 — 起放入模具中，在射出成形后，支架101的两个电极接脚102以及基 座103的局部面积将被胶座104所包覆固定，使基座103以及两个电 极接脚102落在胶座104的凹穴105内。接着，通过银胶将发光芯片 106固定在基座103的表面上，再将金线107电连接在发光芯片106 以及两个电4及接脚102之间。最后，在发光芯片上点上荧光胶体108 后，再用环氧树脂109点入胶座104的凹穴105里。上述发光二极管在制作上步骤繁杂、费时、费工序，从而使制作 成本无法降低。传统的发光二极管通过银胶将发光芯片106粘贴在基 座(或支架)上，再通过金或铝线焊线机完成发光芯片106的正负电极 与电极接脚102的连接，最后利用环氧树脂109封装而成。但因电极 接脚102、基座103与环氧树脂109的导热物理特性不佳，这种传统 封装的热阻可达250°C/W~ 300°C/W。由此，将由于散热不良而导致 发光二极管的温度上升，并造成环氧树脂109变质老化，从而由于热 量的累积，将造成发光二极管的发光效率降低并形成加速增温。增温 效应将产生结构应力，从而使可靠度降低。
技术实现思路
因此，针对传统发光二极管制作上的缺陷，本专利技术提出了一种高散热效率发光二极管的封装方法及其结构，包括首先，备有具有多个凹穴的铜金属基板，在铜金属基板的表面及凹穴底部上形成绝缘层， 在铜金属基板的绝缘层上形成一组金属线路，该组线路的表面上无需 进行电连接及未被包覆之处涂有一层绝缘漆，在该组金属线路表面没 有绝缘漆之处及凹穴的绝缘层上形成一层锡层，将该组发光芯片固定在凹穴的锡层上；接着，在该组发光芯片的表面与该组金属线路间电 连接金线组，使发光芯片组形成串联电连接，再将一个中空环形物体 设置在该铜金属基板表面上，该环形物体将该组发光芯片、金线及线 路包围在其内，然后在该组发光芯片、金线及金属线路上点上荧光胶， 从而形成荧光层；最后，在环形物体内部填入环氧树脂，并包覆该荧 光层，在环氧树脂干燥后即形成环氧树脂层，从而完成发光二极管的 封装制作。与现有技术相比，本专利技术的高散热效率发光二极管的封装方法及 其结构的有益效果在于可降低制作成本，同时，通过利用铜金属为基 板，将固定用的锡厚度控制在约4 5pm之间，可使热传递的热阻更小， 以提升散热效果，从而确保发光芯片使用寿命增加，并防止材质变质。附图说明图1为传统发光二极管的支架与胶座的外观示意图； 图2为图1的发光二极管封装完成示意图； 图3为本专利技术的发光二极管制作流程示意图； 图4为本专利技术的基板外观示意图； 图5为本专利技术的基板表面形成导电线路示意图； 图6为本专利技术的基板表面的线路固定示意图； 图7为本专利技术的基板表面的线路与发光芯片、金线及环形物体的 分解示意图；图8为本专利技术的基板表面上配置中空环形物体的外观立体示意图9为图8的侧剖^见示意图IO为图9所示结构点入荧光胶后的示意图ll为图IO所示结构点入环氧树脂后的示意图12为本专利技术的另一种发光二极管结构分解组合立体示意图;图13为本专利技术的另一种发光二极管结构组合俯视示意图。在附图中，各标号所代表的部件列表如下:金属板100支架101基座103电极接脚102胶座104凹穴105发光芯片106金线107荧光胶体108环氧树脂109步骤110~128铜金属基板1凹穴11定位孑L12缺口13绝缘层14金属线路15、 15A第 一段线路151第二段线路152第三段线路153第四段线路154绝缘漆16锡层17发光芯片2、 2A第一发光芯片21第二发光芯片22第三发光芯片23金线3、 3 A第一金线31第二金线32'第三金线33第四金线34第五金线35第六金线36环形物体4环体41定位部42反射面43荧光层5环氧树脂层具体实施方式为了进一 步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本发 明的详细说明与附图，然而附图仅用来提供参考与说明，并非用来对 本专利技术加以限制。有关本专利技术的
技术实现思路
及详细说明，现配合附图说明如下图3和图4分别为本专利技术的发光二极管制作流程及基板外观示意图。如图所示在本专利技术的发光二极管封装制作时，首先，如步骤110所示，备有铜金属基板l，铜金属基板1上设置有多个凹穴11、定位孔12及U形缺口 13。步骤112，如图4所示，在铜金属基板1的表面及多个凹穴11底部上形成一层具有导热效果的绝缘层14。步骤114，如图5所示，在绝缘层14上形成一组金属线路15。 步骤116,如图6所示，在金属线路15上无需进行电连接及未被包覆的表面上涂有一层绝缘漆16，而绝缘漆16为白色，可以避免金属线路15氧化。步骤118，如图6所示，在金属线路15表面没有绝缘漆16处及 凹穴11的绝缘层14表面上喷有一层锡层17，锡层17的厚度约为 4~5pm,使热传导的热阻较小，从而具有良好的热传导效率。步骤120，如图7所示，在多个凹穴ll的锡层17上固定一组发 光芯片2。步骤122，如图7所示，在发光芯片2表面与金属线路15上的锡 层17之间连接一组金线3，使发光芯片2形成串联连接。步骤124，如图7至图9所示，在铜金属基板1表面的定位孔12 上配置一个中空环形物体4，环形物体4将发光芯片2、金线3、金属 线路15包围在其内。步骤126，如图IO所示，在环形物体4内的发光芯片2、金线3 及金属线路15上未涂有绝缘漆16之处点上荧光胶，从而形成荧光层步骤128,如图11所示，在环形物体4内部填入环氧树脂层6, 并包覆荧光层5,在环氧树脂层6干燥后即形成一层保护层，从而完 成该多个发光芯片串联连接的发光二极管的制作。如图7和图8所示，本专利技术的发光二极管的结构，包括基板l、 一組发光芯片2、 一组金线3、环形物体4、荧光层5以及环氧树脂层 6;其中，铜金属基板1呈圓形，在铜金属基板1表面上设置有多个凹穴11， 凹穴11外围具有多个定位孔12，在铜金属基板1的边缘具有多个U 形缺口 13;另外，在铜金属基板1表面及凹穴11底部形成绝缘层14, 绝缘层14上设置有一组金属线路15，金属线路15由第一段线路151、 第二段线路152、第三段线路153及第四段线路154组成，在金属线 路15表面上无需进行电连接及未被荧光层5包覆的表面上涂有一层绝 缘漆16,在金属线路15未^皮绝缘漆16涂布的表面及凹穴11的绝缘 层14上形成一层锡层17,锡层17厚度约为4 5pm。发光芯片2由第一、二、三发光芯片21、 22、 23组成，其固定在 多个凹穴11的锡层17上。金线3由第一金线31、第二金线32、第三金线33、第四金线34、 第五金线35、第六金线36组成，由第一段线路151电连接第一金线 31,而第一金线31另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高散热效率发光二极管的封装方法，所述方法包括以下步骤：　　　　（ａ）备有铜金属基板，并在其上形成多个凹穴；　　　　（ｂ）在所述铜金属基板表面及所述凹穴底部上形成绝缘层；　　　　（ｃ）在所述绝缘层上形成金属线路；　　　　（ｄ）在所述金属线路上无需进行电连接及未被包覆的表面上形成绝缘漆；　　　　（ｅ）在所述金属线路未涂覆绝缘漆的表面及所述凹穴的绝缘层表面上形成锡层；　　　　（ｆ）在所述凹穴的锡层上固定发光芯片组；　　　　（ｇ）在所述发光芯片组与所述金属线路之间电连接多条金线，使所述发光芯片组呈串联电连接；　　　　（ｈ）在所述铜金属基板的表面上形成中空环形物体，所述环形物体将所述发光芯片组、金线及金属线路包围在其内；　　　　（ｉ）在所述发光芯片组、金线及金属线路的锡层上点上荧光胶，从而形成荧光层；以及，　　　　（ｋ）在所述环形物体内部填入环氧树脂，并包覆所述荧光层，从而形成环氧树脂层。

【技术特征摘要】
1.一种高散热效率发光二极管的封装方法，所述方法包括以下步骤(a)备有铜金属基板，并在其上形成多个凹穴；(b)在所述铜金属基板表面及所述凹穴底部上形成绝缘层；(c)在所述绝缘层上形成金属线路；(d)在所述金属线路上无需进行电连接及未被包覆的表面上形成绝缘漆；(e)在所述金属线路未涂覆绝缘漆的表面及所述凹穴的绝缘层表面上形成锡层；(f)在所述凹穴的锡层上固定发光芯片组；(g)在所述发光芯片组与所述金属线路之间电连接多条金线，使所述发光芯片组呈串联电连接；(h)在所述铜金属基板的表面上形成中空环形物体，所述环形物体将所述发光芯片组、金线及金属线路包围在其内；(i)在所述发光芯片组、金线及金属线路的锡层上点上荧光胶，从而形成荧光层；以及，(k)在所述环形物体内部填入环氧树脂，并包覆所述荧光层，从而形成环氧树脂层。2. 如权利要求1所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述步骤(a)的铜金属基板为圓形，其上的所述凹穴外围具有多个定 位孔，而在所述基板边缘上开设有开放性的U形缺口 。3. 如权利要求1所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述步骤(c)的金属线路由多段线路组成。4. 如权利要求1所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述步骤(d)的绝缘漆为白色。5. 如权利要求l所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中，所述步骤(e)的锡层厚度约为4~5pm。6. 如权利要求1所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述步骤(f)的发光芯片组由多个发光芯片组成。7. 如权利要求l所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述步骤(h)的环形物体由金属或塑料中的任一种材料制成。8. 如权利要求7所述的高散热效率发光二极管的封装方法，其中， 所述环形物体具有环体，所述环体底部具有定位部，所述环体内壁呈 倾斜状，/人而形成反射面。9. 如权利要求1所述的高散热效率发光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王派酋，
申请(专利权)人：奥古斯丁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]