发光二极管的封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发光二极管的封装结构，该发光二极管的封装结构包括基座、发光二极管芯片、光学镜片及镜片固定座。基座的表面具有固定座定位孔，而侧边具有容纳槽。镜片固定座具有开孔、固定座定位柱及卡勾结构，而光学镜片设置在镜片固定座及基座之间且穿过开孔，而镜片固定座通过卡勾结构卡住容纳槽而固定在基座上，从而通过固定座定位柱嵌入固定座定位孔而定位在基座上，以加强光学镜片与基座的定位，进而使光学镜片能产生预定的光型。此外，本实用新型专利技术也可以缩短封装工艺需要的时间，且光学镜片可以由镜片固定座简易拆除而更换，达到快速更换光型的目的。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发光二极管的封装结构，更具体地讲，涉及一种以 卡合方式利用镜片固定座将光学镜片固定到基座上并且可以快速更换光学镜 片的发光二极管的封装结构。
技术介绍
发光二极管(LED)是利用以下原理将电能直接转化为光能来发光，即， 在半导体内正负极2个端子施加电压，当电流通过时，电子与空穴相结合而 以光的形式释放能量。发光二极管根据使用的材料的不同，材料的能阶高低 也不同，从而光子能量产生不同波长的光。发光二极管具有体积轻巧、反应 速度快及无污染等优势，这些优势使发光二极管的应用领域逐渐跨足各个领 域，且逐渐开发了高功率的发光二极管，以解决亮度不足的问题，使得二极 管也可以应用于照明光源领域，并有逐渐取代传统鴒丝灯的趋势。因此，发 光二极管是未来替代传统照明的潜力产品。发光二极管主要由基座、发光二极管芯片、光学镜片及镜片固定座构成。 基座为发光二极管芯片提供支撑和电极连接，在结构上，光学镜片通常通过 镜片固定座固定到基座上，或使用粘合剂将光学镜片粘附到基座。发光二极 管的结构如美国专利US2004/0126913所示，将LED安装在导线架(lead frame) 上，光学镜片则嵌入基座或反光罩；或如日本专利JP3191580所示，使用导 电夹(electric contacts)将发光二极管芯片与光学镜片固定；或如俄罗斯专利 WO2006109113所示，将光学镜片穿过载板(substrate)用导杆(melted plastic indexing means)固定；或如台湾专利TW238542所示，使用螺紋或插槽(Socket) 固定；或如日本专利JP2007080879所示，将光学镜片卡勾在基座上；其它各 种组装结构如日本专利JP2000150968、美国专利US54顿68、 US5068771、 US200702301、 US2004190304、 US2007139931等。由于使用粘合剂填充到发 光二极管芯片与光学镜片之间来固定光学镜片与基座，可能因粘合剂受热老 化或粘合剂变黄而影响亮度；而使用镜片固定座将光学镜片固定的方法具实用的结构，如日本专利JP60198412等。如图1所示，图l示出了使用镜片固 定座的发光二极管的封装结构的侧视图。在图1中，封装结构1包括基座(base) 10、发光二极管芯片(LEDdie) 11、光学镜片12及镜片固定座(lens holder) 13。 发光二极管芯片ll设置在基座10上，透镜12覆盖发光二极管芯片11、置于 镜片固定座13及基座IO之间并且穿过镜片固定座13的开孔。基座10的表 面具有至少一个通孔101，而镜片固定座13的支撑柱131穿过通孔101,接 着将支撑柱131的露出通孔101的支撑柱露出通孔部分19热熔而产生变形， 使支撑柱131无法脱离通孔，由此达到利用镜片固定座13将光学镜片12固 定于基座上的目的。使用这种结构除了可以固定光学镜片外，也可适当防止 热膨胀造成的光学镜片与基座分离，尤其适用于具特殊光型的LED。特殊光 型的LED在结构上更需要光学镜片与基座能稳固结合。然而，这种结构却难 以达到光学镜片与基座定位的效果，且需要利用热熔使支撑柱131产生变形， 在组装上难以达到快速的目的。随着发光二极管的日益普及，应用的领域也越来越广，对于能产生特殊 光型(light pattern)的发光二极管的需求也越来越多。如图2所示的发光二极 管，该发光二极管发射五角形的光型。然而，这种能产生特殊光型的发光二 极管对于封装结构中的光学镜片的定位要求十分严格，因为只要光学镜片的 位置有些微小的改变，或是光学镜片有微小的转动，都会影响这种发光二极 管的光型质量。而上述现有技术的封装结构1仅以镜片固定座13的支撑柱 131限定于通孔101中的方式来将镜片固定座13及光学镜片12固定于基座 10上，经过长时间的使用，封装结构难免会受到外力晃动或震动，致使支撑 柱露出通孔部分19无法有效地将支撑柱131限定在通孔101中，从而使得镜 片固定座13可能松动而导致光学镜片12的移动或转动，进而影响发光二极 管的发光型。尤其是，如果利用粘合剂或支撑柱131热熔而产生变形来制造发光二极 管，如果这种发光二极管安装到灯具或其它发光体上，则其光型由于光学镜 片固定于发光二极管而无法改变；当需要更换光型时，必须替换整组发光二 极管，这会造成不便及费用的提高。为解决以上提出的问题。专利技术人基于多年从事研究与诸多实务经验，经 多方研究设计与专题探讨，于本技术提出一种发光二极管的封装结构以 作为前述期望的实现方式与依据。
技术实现思路
由此可知，本技术的目的在于提供一种发光二极管的封装结构，以JIMi十装工艺所需的时间，并且加强镜片固定座在基座上的固定及光学镜片; 与基座之间的定位；还可以达到快速替换光学^:片以改变光型的目的。根据本技术的目的，提出了一种发光二极管的封装结构，该发光二极管的封装结构包括基座(base)、发光二极管芯片(LEDdie)、光学镜片(optical lens)及镜片固定座(lens holder)。基座的表面具有至少一个固定座定位孔 (holder cavity),且基座的侧边具有至少一个容纳槽(chase)。发光二极管芯片 设置在基座上，用于发射光线。光学镜片覆盖发光二极管芯片，用于将发光 二极管芯片发出的光线聚集并产生需要的光型。镜片固定座具有开孔 (opening)、至少一个固定座定位柱(holderstem)及卡勾结构(wedge)，而光学镜 片设置在镜片固定座及基座之间且穿过开孔，而镜片固定座通过卡勾结构卡 住容纳槽而固定在基座上，且通过固定座定位柱嵌入固定座定位孔而定位于 基座上。此外，所述光学镜片根据需要还可以包括至少一个镜片定位柱(lens stem),且基座的表面上相对应地具有至少一个镜片定位孔(lens cavity),而光 学镜片通过镜片定位柱嵌入镜片定位孔而定位在基座上。此外，所述光学镜片根据需要还可以包括至少一个镜片对准部(lens alignment),且镜片固定座的开孔的内壁上具有相对应的至少一个固定座对准 部(holderalignment),当镜片固定座固定在基座上时，镜片固定座通过固定座 对准部结合镜片对准部以定位所述光学镜片。此外，所述镜片固定座的开孔内壁表面根据需要还可以具有反光层 (reflection layer)。综上所述，根据本技术的发光二极管的封装结构具有以下优点(1) 本技术的发光二极管的封装结构可以缩短封装程序所需时间；(2) 本技术的发光二极管的封装结构可以使镜片固定座更好地固定 及定位在基座上。(3) 本技术的发光二极管的封装结构可以使光学镜片更好地固定及 定位到基座上。(4) 本技术的发光二极管的封装结构可以简易拆解以更换光学镜 片，从而达到快速更换光型的目的。附图说明图1是示出了现有技术的发光二极管封装结构的侧视图。 图2是示出了发射五角形光型的发光二极管的示意图。图3是示出了根据本技术的发光二极管封装结构的第一实施例的分解示意图。图4是示出了根据本技术的发光二极管封装结构的第一实施例的侧视图。图5是示出了根据本技术的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管的封装结构，包括基座、发光二极管芯片、光学镜片以及镜片固定座，其中所述发光二极管芯片设置在所述基座上，用于发射光线，所述光学镜片覆盖所述发光二极管芯片，用于将所述发光二极管芯片发射的光线聚集并产生需要的光型，其特征在于：　所述基座的表面具有至少一个固定座定位孔，且所述基座的侧边具有至少一个容纳槽；　所述镜片固定座具有开孔、至少一个固定座定位柱及卡勾结构，所述光学镜片设置在镜片固定座及所述基座之间并且穿过所述开孔，而镜片固定座通过所述卡勾结构卡住所述容纳槽而固定在所述基座上，因此通过固定座定位柱嵌入固定座定位孔而定位在所述基座上。

【技术特征摘要】
1、一种发光二极管的封装结构，包括基座、发光二极管芯片、光学镜片以及镜片固定座，其中所述发光二极管芯片设置在所述基座上，用于发射光线，所述光学镜片覆盖所述发光二极管芯片，用于将所述发光二极管芯片发射的光线聚集并产生需要的光型，其特征在于所述基座的表面具有至少一个固定座定位孔，且所述基座的侧边具有至少一个容纳槽；所述镜片固定座具有开孔、至少一个固定座定位柱及卡勾结构，所述光学镜片设置在镜片固定座及所述基座之间并且穿过所述开孔，而镜片固定座通过所述卡勾结构卡住所述容纳槽而固定在所述基座上，因此通过固定座定位柱嵌入固定座定位孔而定位在所述基座上。2、 如权利要求1所述的发光二极管的封装结构，其中，所述光学镜片还 包括至少一个镜片定位柱，所述基座的所述表面上相对应地具有至少一个镜 片定位孔，光学镜片通过所述镜片定位柱嵌入...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宇峰，廖怡芬，
申请(专利权)人：一品光学工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]