LED封装结构制造技术

一种ＬＥＤ封装结构，其特征在于包括：　　　　一第一支架，该第一支架上设有一内凹的碗部，下方延伸设有第一接触脚；　　　　一第二支架，该第二支架相邻于第一支架并与第一支架保持一间隔距离，于第二支架的下方设有第二接触脚；　　　　一ＬＥＤ芯片，该ＬＥＤ芯片设置于第一支架上方的碗部内，该ＬＥＤ芯片通过一金属导线连接第二支架；　　　　一封装物，将前述的第一支架、第二支架、ＬＥＤ芯片等封装包附于其内，仅露出第一接触脚及第二接触脚，于该封装物的顶面设有与光线行进方向垂直的平面，且在该顶面设有一个以上的环状突出部。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED封装结构，特别是封装材质顶面具有与光路垂直的平面且在该顶面上设有一个以上的环状突出部。
技术介绍
随着科技的快速进步与发展，各种高科技的产品也不断被研发推出，不仅提升生活品质同时也带来许多便利，以数字影像处理来说，数字影像处理主要用一个数字数组来表示一个物理影像(请参阅图1所示)。物理影像被划分为称作影像元素(picture element)的小区域，而影像元素简称为像素(pixel)。最常见的划分方案是图中所示的方形取样网格，影像被分割成由相邻像素所组成的许多水平线，并赋予每个像素位置的数值反映了物理影像上所对应的亮度。影像转化的过程则称为数字化，常见的形式如(请参阅图2所示)。在每个像素位置，其影像的亮度被取样和量化，从而得到的影像对应点上表示其亮暗程度的一个整数值。对所有的像素都完成上述转化后，影像就被表示成一个整数矩阵。故每个像素具有两个属性位置和灰度。位置(或称地址)是由扫瞄线内的取样点两个坐标来决定，它们又称为行和列。表示该像素位置上亮暗程度的整数值则称为灰度。此数字矩阵就可作为计算机处理的对象。藉由前述的数字影像处理技术，业者可以发展出下列许多与我们生活息息相关的外围产品，如(1)工业视觉如工业检测、工业探测、自动生产流水线、邮政自动化、计算机辅助外科手术、显微医学操作，以及各种危险场合工作的机器人等。均将影像和视觉技术应用于工业生产自动化，不仅可以加快产品生产速度，保证品质的一致性，还可以避免人的疲劳、注意力不集中所带来的误判问题。(2)人机交互如人脸辨识、智能代理等，让计算机可借助人的手势动作(手语)、嘴唇动作(唇读)、躯干运动(步态)、表情测定等来了解人的愿望要求而执行其指令。(3)视觉导航如巡航导弹制导、无人驾驶飞机飞行、自动行驶车辆、走动机器人、精确制导等，既可避免人的参与及由此所带来的危险，也可提高精确度和速度。(4)虚拟现实如飞机驾驶员训练、医学手术仿真、场景建模、战场环境表示等，它可帮助人们超越人的生理极限，“亲临其境”，从而提高工作效率。(5)影像自动解释包括对放射影像、显微影像、遥感多波段影像、合成孔径雷达影像、航天太空航测影像等的自动判读与理解。(6)对人类视觉系统和机能、人脑心理和生理的研究等。此外，还有取代传统滚轮鼠标的光学鼠标、数字相机、扫描仪及指纹扫描辨识系统...等等，而在许多应用数字影像处理的产品中(例如前述的光学鼠标或是指纹扫描辨识装置)都必须提供一照射的光源，同时利用本身所提供的光源照射扫描物再以一光感测组件接收影像作进一步的处理与判读，因此其整个数字影像撷取效果好坏，与其是否可以提供一个均匀且良好的照明有极为密切的关联，因此，对于指纹扫描辨识装置的制造者来说，如何克服照明灯管二外侧端与灯管中央部分的亮度不均的问题一直是业者努力研发的方向，同样的，对于使用LED作为照明光源的光学鼠标制造业者来说，如何提供一个均匀的光源也是业者不断努力的目标。事实上，对于使用光学鼠标的使用者来说只要稍加注意即可以轻易的发现，光学鼠标中最重要的部分就属于数字影像撷取单元，主要系由LED、聚光投射单元及影像感测单元所组成，藉由LED所提供的亮光照射与光学鼠标接触的平面，再藉由影像感测单元接收影像的变化转换计算出光学鼠标移动的距离。因此若要有最佳的检测效果则必须能提供一良好且均匀的照明。但是，事实上目前市面上所见的光学鼠标，并无法达到前述的要求，在其所产生的亮光周围会形成一圈较暗的光纹(Fringe)，主要原因乃在于所使用的乃为传统的LED，该习用的LED其封装结构是将LED芯片放置在支架的碗部内(请参阅图3A及图3B所示)，并自LED芯片中间阳极处引接金属导线至另一支架接脚，当支架两根电源接脚接上DC2.2V电源时，LED芯片即开始发光，当LED芯片所激发的光线进入以有机树脂(EPOXY)为材质的封装部，该有机树脂的折射率为1.4～1.54，根据SNELL定律，任何光线穿透不同介质时，必定产生折射光与反射光(请参阅图4所示)，造成约有40％的光损失，而其光行经路线中，经过不同折射率的光介质，亦造成不同方向及不均匀的光束现象(请参阅图5所示)，又因LED芯片中间阳极处作为引接电源之用，不具有发光功能造成中间有阴暗区问题产生(请参阅图6所示)，为改善此一问题，一般习用在LED封装上缘设计成球面形状，形成透镜效果(请参阅图3A所示)，使其所产生的光束可以集中到中间；不过由于设计时的些微误差与封装流程所造成的公差仍会造成严重的光损失，因此改善的幅度甚小，并且会有光纹(Fringe)产生(请参阅图7所示)，所以LED在实际环境的应用中，当LED芯片所激发的光线进入有机树脂(EPOXY)封装材料，并经由有机树脂进入空气中，再投向所要需求方向行进，其照明结果如图8所示，光束中间较亮而在光束中间与周围交接处则有阴影圈现象(Darker Fringe)，致使光学鼠标所撷取的影像造成灰阶值失真，无法让影像感测处理组件精确的计算鼠标位移的距离及方向，特别是在光滑桌面上更是明显突出此一问题，可见光束均匀的集光效果上有极大的改善空间。如Smith于2000年8月10日所提出的照明光学与方法(IlluminationOptics and Method)US 6,476,970B1专利，如图9、图10、图11所示，可将上述阴影圈(Darker Fringes)去除，但最终只能得到1mm×1mm左右的均匀照明光束。Smith所提出的方法是利用Fresnel lens接收从LED所发出的光源，并将其1mm×1mm左右的光束视准至6mm×6mm左右的照明光束，但仍带有阴影(Dark Region)，再利用菱镜及多折射面将其视准后光束分割成9个区块光束，并使9个区块光束重叠成一个光束，而中间可得到约有1mm×1mm左右区域是非常明亮，均匀的照明光束(如图11所示)。此一方法需要将Fresnellens、菱镜(Prism)及多折射面(Plurality of refracting facets)一体成形作成一个光学组件(请参考图9及图11所示)，为考虑其生产成本因素，则需采用塑料光学制程，但其模具制作则必须非常精确，不仅模具的造价相当昂贵，另一方面在注塑生产时容易有冷却收缩变形的问题发生而会导致其产品良率无法有效控制，进而使其无法有效利用大量生产来降低其生产成本。由前述的说明可以清楚的发现，习用的LED结构由于会产生光纹(Fringe)，因此会导致使用该LED结构的光学鼠标所撷取的影像造成灰阶值失真，无法让影像感测处理组件精确的计算鼠标位移的距离及方向，导致其操作灵敏度无法有效提升。至于US6,476,970所揭露的技术，虽然可以有效改善习用LED结构会产生光纹(Fringe)的缺失，但其同时却有结构复杂所导致的制造成本高及不易量产的缺失。有鉴于此，为改善上述的缺陷，本技术人潜心研究，并配合学理的应用，及经过不断的努力，试验与改进，终于提出一种巧妙的设计，且能有效解决LED所发出光束能朝同一方向行进，并达均匀且高效率的集光功能，而令使用本技术的光学鼠标能更精确的计算其移动的距离与方向，达到提升其操作灵敏度。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种LED封装结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED封装结构，其特征在于包括一第一支架，该第一支架上设有一内凹的碗部，下方延伸设有第一接触脚；一第二支架，该第二支架相邻于第一支架并与第一支架保持一间隔距离，于第二支架的下方设有第二接触脚；一LED芯片，该LED芯片设置于第一支架上方的碗部内，该LED芯片通过一金属导线连接第二支架；一封装物，将前述的第一支架、第二支架、LED芯片等封装包附于其内，仅露出第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金宝，林承亿，
申请(专利权)人：立信科技股份有限公司，夆典科技开发股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：