LED封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种ＬＥＤ封装结构，其包含ＬＥＤ芯片、金属散热结构、起支撑及固定作用的塑胶外壳、起导电作用的引脚、芯片粘接／焊接胶、连接芯片电极和引脚的金属连接线、起整体保护作用的经填充或成型硅胶。金属散热结构和电极引脚通过塑胶外壳固定，金属散热结构上可以通过增加凹坑或突起以便得到不同的光学效果，同时金属散热结构和塑胶外壳的结合面使用不规则毛边以便更好的结合，金属散热结构背面表面添加细小的不规则的几何结构，在应用过程中通过导热胶或焊接的方式和底部接触，增加整体产品的散热效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

LED封装结构
本技术涉及一种LED封装结构，特别涉及一种高功率LED封装结构。
技术介绍
LED(发光二极管)作为一种直接将电能转化为可见光和辐射能的发 光器件，具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应时间极短， 光色纯，产品本身以及其制作过程均无污染，抗冲击，耐振动，性能稳 定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列优点，被广泛认为为21世纪 最优质的光源。但目前影响到LED应用到照明领域的主要原因在于LED封装结构的 散热设计，这一点在目前的贴片、直插LED上得到体现，现有的贴片LED 的封装结构使用环氧树脂作为载体，环氧树脂本身的耐热性能以及很差的 热传导性注定只能将该类型的LED应用在小电流上。直插LED虽然使用金 属支架，但同样也使用环氧树脂来做包封，除了散热性能比较差之外，同 时还存在着金属支架和环氧树脂结合力不好的问题，特别在高温湿度的情 况下，这一情况更明显。而在LED正常工作室温附近时，随着LED芯片温 度的升高，LED的发光强度会相应地减少。温度超过一个上限值时，LED 会永久性的损坏，因此现有的产品结构的散热能力严重制约着LED的可 靠性及发光效率，并且当LED应用在照明过程中时，太大的散热结构也会 影响着LED的实际使用。况而产生的，整体封装制程并无太大的调整，但是通过结构的改进，可以 明显提升产品的光输出，降低LED整体封装的热阻，同时提升产品的可靠 性及稳定性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够提升导热性能，降低整体热阻， 同时提升产品整体可靠性的LED封装结构。为了达到前述目的，本技术所设计的LED封装结构包括LED芯 片、金属散热结构、起支撑及固定作用的塑胶外壳、起导电作用的引脚、 连接芯片电极和引脚的金属连接线，其中金属散热结构和电极引脚通过塑胶外壳固定，LED芯片接合在金属散热结构的正面上，其特征在于金属 散热结构可接合芯片之正面上设置不同之特定结构以便得到不同的光学 效果，同时金属散热结构和塑胶外壳的结合面使用不规则形状以更好的与 塑胶外壳结合，金属散热结构背面表面添加细小的不规则的几何结构以增 大散热面积，进而增加整体产品的散热效果。金属散热结构正面上的特定结构为凹坑或者突起，芯片设置于该凹坑 内或者突起上。上述金属散热结构和塑胶外壳的结合面的不规则形状为锯齿状，金属 散热结构背面的不规则几何结构也为锯齿状。所述LED芯片与金属散热结构之间的接合方式为通过使用添加金属 焊料来焊接。上述电极引脚一端和金属散热结构连接，而使金属散热结构成为LED 的一个电极。在塑胶外壳的不同方向上均设置有引脚，以便提供更多的芯片电路设 计及更多的散热通道。于金属外壳上通过模压或灌注方式设有起整体保护作用的经填充或 成型硅胶，该硅胶为高折射率的硅胶。塑胶外壳针对LED的发光面的部分添加反射层或者添加其他几何形 状以便得到所需要的光学效果。与现有技术相比，本技术的优点为由于使用金属散热结构，并 且在金属散热结构之背面表面添加细小的不规则几何结构，从而可以增大 散热面积，进而增加整体产品的散热效果；同时金属散热结构和塑胶外壳 的结合面设置有不规则毛边，可以保证金属散热结构与塑胶外壳之间能够 更好的结合。附图说明图1是本技术LED封装结构的结构示意图。图2是本技术LED封装结构的俯视图。图3是本技术LED封装结构的仰视图。图4是本技术LED封装结构的剖视图。图5是图4中金属散热结构之背面标示为圈I内的局部放大图。 图6是图4中金属散热结构与塑胶外壳结合面标示为圈II内的局部放大图。图7是本技术LED封装设置另一种引脚时的结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图7，本技术所设计的LED封装结构包括LED芯片 10、金属散热结构12、起支撑及固定作用的塑胶外壳14、起导电作用的引 脚16、芯片粘接/焊接胶(未图示)、连接芯片电极和引脚的金属连接线 18、起整体保护作用的经填充或成型硅胶19。金属散热结构12和电极引脚16通过塑胶外壳14固定，LED芯片IO接合 在金属散热结构12的正面。该接合方式可以通过添加使用金属焊料来焊 接，从而提升芯片10产生的热量导入金属散热结构12的导热能力，降低整 体产品热阻。在金属散热结构12的正面上设有凹坑13或突起(未图示)等 不同结构，以便得到不同的光学效果。因为芯片每通过折射或反射，都会 有一部分被损耗，而将芯片部分同时提高将减少这种损耗，因此当使用突 起时，会得到芯片更高的光输出，而当使用凹坑将芯片固定在里面时，可 以根据实际需要来调节芯片的发光角度。金属散热结构的底面15是突出于整体LED的结构的，同时在该底面设 置一些凹槽或其他的几何结构来增加整体LED的散热面积，从而增加整体 产品的散热效果。在实际应用过程中，该底面通过导热胶或焊膏和底部线 路板(未图示)连接，上述几何结构同时也可以使金属散热结构与底部线 路板的连接更加牢固。在实际应用中，该凹槽或其他几何结构的尺寸在微 米到毫米级别。另外，为了保证良好的传热性能，金属散热结构12—般由导热良好的 铜、铝材及其合金制成。在金属散热结构12与塑胶外壳14的结合面设置有不规则毛边，在与塑 胶外壳结合时可相互嵌入，以保证金属散热结构12与塑胶外壳14的良好结 合。以在本实施方式中，该不规则的毛边为锯齿状(参见图6)。塑胶外壳14可以起到支撑及固定金属散热结构12及电极引脚16的作 用。该外壳14需要留出正面LED的发光面及底面的散热面，除此以外可以 根据实际的需要制成不同的结构，例如方形、圓形、四边形、多边形等。 外壳针对LED的发光面的部分可以通过添加反射层的方式或者添加其他几何形状以便得到所需要的光学效果。为了保证LED的整体反光效果，塑 胶外壳可以采用白色，若在应用过程中需要保持和底色一致的时候也可以 添加其他颜色。外壳的材料可以为PPA、 PA6T、 PA9T、 LCP等，当然， 为了保证良好的散热，也可以通过添加其他材料的方式来提升整体的导热/散热性能。此外，在塑胶外壳14之适当位置上可以添加定位孔141，来作为螺钉 固定孔。塑胶外壳上也可以通过倒角142、印刷上标记的形式来标示产品 的极性。电极引脚16—端可以和金属散热结构12连接，此时，金属散热结构同 时成为LED的一个电极，可以在实际应用过程中通过在金属散热结构底面 添加绝缘导热层和底部线路板相连接，提供更多的电路设计的支持。当然， 也可以如闺7所示，在同一方向增加几个引脚或不同方向增加引脚以便提 供更多的芯片电路设计及更多的散热通道。上述电极引脚16可以采用弯折的方法来提供与外部元件多种连接使 用方式，比如弯折向下可以做插接件来使用，内弯和外弯来作为表贴元件 来使用。在封装过程中，于金属外壳的适当位置通过模压或灌注方式设置起整 体保护作用的经填充或成型硅胶19，上述硅胶填充或成型可以根据不同的 光学效果需要选择不同的外型，同时选择高折射率的硅胶以便LED芯片更 好的出光。具有上述结构的LED封装，可以明显降低LED整体封装的热阻，提升 产品的光输出，同时提升产品的整体可靠性及稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ封装结构，其包括ＬＥＤ芯片、金属散热结构、起支撑及固定作用的塑胶外壳、起导电作用的引脚、连接芯片电极和引脚的金属连接线，其中金属散热结构和电极引脚通过塑胶外壳固定，ＬＥＤ芯片接合在金属散热结构的正面上，其特征在于：金属散热结构和塑胶外壳的结合面为不规则形状，金属散热结构背面表面设置不规则的几何结构。

【技术特征摘要】
1. 一种LED封装结构，其包括LED芯片、金属散热结构、起支撑及固 定作用的塑胶外壳、起导电作用的引脚、连接芯片电极和引脚的金属连接 线，其中金属散热结构和电极引脚通过塑胶外壳固定，LED芯片接合在金 属散热结构的正面上，其特征在于金属散热结构和塑胶外壳的结合面为 不规则形状，金属散热结构背面表面设置不规则的几何结构。2. 如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于金属散热结构正面 上设置有凹坑，芯片设置于该凹坑内。3. 如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于金属散热结构正面 上设置有突起，芯片设置于该突起上。4. 如权利要求2或3所述的LED封装结构，其特征在于金属散热结构 和塑胶外壳的结合面的不规则形状为锯齿状。5. 如权利要求2或3所述的LED封装结构，其特征在于金属散热结构 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建华，
申请(专利权)人：深圳市瑞丰光电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]