大功率ＬＥＤ散热封装结构制造技术

本发明专利技术涉及一种大功率ＬＥＤ散热封装结构，其特征在于：所述底座为倒Ｔ形铜底座（６），呈倒Ｔ形铜底座（６）底面下方设置有鳞状散热片（１０），铜底座（６）两臂上方设有印刷线路板（８），铜底座（６）中心设有梯形凹槽，ＬＥＤ芯片（２）贴装于铜底座（６）梯形凹槽内腔底面上，在ＬＥＤ芯片（２）上涂覆有荧光材料（１１），柔性透镜硅橡胶（１２）封装在包括该荧光材料（１１）上端的铜底座（６）梯形凹槽内腔中。该结构使ＬＥＤ工作过程中产生的热量能够迅速有效的散发，有效避免了ＬＥＤ亮度增加和节温升高的矛盾，提高了大功率ＬＥＤ发光性能的稳定性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率LED封装结构，尤其涉及一种有利于大功率LED散热的封 装结构。
技术介绍
LED(Light Emitting Diode)是半导体发光器件，因具有高光效、节能、绿色环保 安全性高、寿命长、快速响应、运行成本低等优点，有望成为下一代光源而备受瞩目。在资源 日趋匮乏环境不断恶化的背景下，节能环保的LED产品有着巨大的市场前景。 目前，LED被广泛应用于景观照明、信号灯、汽车工业、背光模组、日常照明等领域， 其优势正在逐步显现。但伴随着LED的广泛应用，在替代其它光源的过程中，市场对其性 能提出了更高的要求，最基本的就是对其发光强度的要求不断提高。在努力增加其内外出 光效率的同时增大其输入电流无疑是最有效的提高亮度的方法，但伴随着电流的增加会产 生大量的热能LED芯片节温升高其发光效率会随之下降，为解决亮度增加和节温升高的矛 盾，实现LED的高亮度、高稳定性，大功率LED散热问题的解决成为当务之急。
技术实现思路
基于当前LED存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种有利于大功率LED散热， 增强其光学稳定性的封装结构。通过芯片与铜底座直接结合快速有效的将芯片产生的热量 从工作区导出，在铜底座结合高热导性能材质的鳍形散热片使得热量能够迅速散发从而降 低LED工作区的温度。 本专利技术解决技术问题所采取的具体技术方案是大功率LED散热封装结构，包括 底座及设置在底座凹槽中的LED芯片，LED芯片正负极通过内导线与接线柱连接，环氧树脂 透镜灌封在包括该LED芯片及接线柱的底座上，其特征在于所述底座为倒T形状铜底座， 呈倒T形铜底座底面下方设置有鳞状散热片，铜底座两臂上方设有印刷线路板，铜底座中 心设有梯形凹槽，LED芯片贴装于铜底座梯形凹槽内腔底面上，在LED芯片上涂覆有荧光材 料，柔性透镜硅橡胶封装在包括该荧光材料上端的铜底座梯形凹槽内腔中。 所述鳍状散热片为散热性能优良的铝、铝合金或碳化硅材料。 所述LED芯片与铜底座之间通过绝缘硅片隔离绝缘，该绝缘硅片通过导热硅胶、 银浆、锡片及其它导热性能优良的材料与铜底座连接。铜底座梯形凹槽内壁贴合有绝缘反 射杯，并且该绝缘反射杯杯壁沿梯形凹槽内壁向其两侧肩台延伸。铜底座的两臂上端面的 印刷线路板与其上端的接线柱相连。铜底座通过粘合剂与鳞状散热片连接，该粘合剂为高 导热材料的导热硅胶、银浆、铝粉浆或锡粉浆。 所述内导线为高电导率的金线或银线。 所述绝缘硅片通过导热硅胶、银浆、锡片及其它导热性能优良的材料与铜底座连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果 1、本专利技术将芯片直接贴装于导热性能优良的铜衬底上，縮短了发热部件与热沉的 距离加快了散热速度。 2、本专利技术采用具有肩部结构的铜材料做底座，增加散热表面积的同时还起到了对 其它附属部件支撑的作用，省去了外加支架的工序。 3、本专利技术在铜铜底座上连接旨在扩大表面积的鳍状散热片，进一步增加了散热性 能。 4、本专利技术在外部封装材料与LED芯片之间利用铜底座的凹槽结构加注柔性透明 硅橡胶，有效改善芯片出光的折射率，即可避免芯片照射造成的外层环氧树脂变黄现象，又 可解决采用硅树脂作为封装材料生产成本增加的问题。附图说明 图1是本专利技术大功率LED散热封装实施例的截面图。 具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术做详细描述，下述实施例仅仅是对本专利技术的说明，并不 用来限定本专利技术的实施范围。 如图1所示，该大功率LED散热封装结构，包括铜底座6及设置在铜底座6中心部 位凹槽中固定的LED芯片2，LED芯片2的正负极通过引线金线或银线4将LED芯片2与外 电路印刷电路板8上接线柱7连接。环氧树脂透镜1灌封在包括该LED芯片2及接线柱7 的底座上，其中，所述底座为倒T形状铜底座6，呈倒T形铜底座6底面下方设置有鳞状散 热片IO，铜底座6两臂上方设有印刷线路板8，铜底座6中心设有梯形凹槽，LED芯片2贴 装于铜底座6梯形凹槽内腔底面上，所述该LED芯片2与铜底座6之间通过绝缘硅片5隔 离绝缘，并与铜底座6相接。绝缘硅片5通过导热性能优良的材料与铜底座6粘合，导热性 能优良的材料包括导热硅胶、银浆、铝粉浆、锡粉浆及其它具有高导热性的材料。铜底座6 梯形凹槽内壁贴合有绝缘反射杯3，绝缘反射杯3通过导热硅胶衬于铜底座6凹槽内，并且 该绝缘反射杯3杯壁沿梯形凹槽内壁向其两侧肩台延伸。在LED芯片2上涂覆有荧光材料 ll，柔性透镜硅橡胶(12)封装在包括该荧光材料11上端的铜底座6梯形凹槽内腔中。 在LED芯片2上涂覆点加有荧光材料11，柔性透镜硅橡胶12封装在包括该荧光材 料11上端的铜底座6梯形凹槽内腔中。LED芯片2上点加荧光粉材料浆体11并固化后，利 用铜底座6凹槽的空间加注柔性透明硅橡胶12，铜底座6外层封装环氧树脂透镜1能够保 护LED工作部位并改善发光效率。在铜底座6上部封装柔性透明硅橡胶12，该柔性透明硅 橡胶12用具有透明、易固化、抗紫外、抗老化等性能的材料环氧树脂、硅树脂封装成透镜形 状。柔性透明硅橡胶12耐温范围为-40°C 20(TC，胶体不会因温度骤然变化而导致器件 开路，也不会出现变黄现象。 在呈倒T形铜底座6两臂下方设置有鳞状散热片10。鳍状散热片10为散热性能 优良的铝、铝合金或碳化硅材料。鳞状散热片10通过粘合剂9与铜底座6连接，该粘合剂 9为高导热材料的导热硅胶、银浆、铝粉浆或锡粉浆。 铜底座6的两臂上端面连接有印刷线路板8，接线柱7连接在该印刷线路板8上。 所述内导线4为高电导率的金线或银线。 本专利技术LED芯片2采取倒装方式，使得发热层更加接近热沉(铜底座6)有利于热 量的散发。 与LED芯片2接合的铜底座6上部有凹槽结构为LED芯片2提供一体的支架结构 便于直接散热，铜底座6底部的两臂结构更加扩大了散热面积。 LED芯片2通过绝缘硅片5倒装于导热性好的铜底座6之上，绝缘硅片5通过导热 硅胶、银浆、锡片及其它导热性能优良的材料与铜底座6连接。 在铜底座6上部凹槽中衬以绝缘反射杯3，能够实现增大LED芯片2出光效率之目 的。 在铜底座6上部用环氧树脂、硅树脂及其它具有透明、易固化、抗紫外、抗老化等性能的材料封装成透镜形状，控制光的出射方向、减少全反射损失增强出光效率。 在透镜形状封装材料与LED芯片2之间注有柔性透明硅橡胶12，有效改善LED芯片2出光的折射率减少全反射损失，避免LED芯片2照射造成的外层封装材料环氧树脂变黄现象。 加装与铜底座6相连的鳍状散热片10结构，采用铝、铝合金、碳化硅以及其它散热 性能优良材质，旨在增大其表面积并可以增加其散热性能。 连接铜底座6与鳍状散热片10的材料为导热硅胶、银浆、铝粉浆、锡粉浆及其它可 用于粘结的高导热性材料。 连接内外电路的引线采用金线、银线及其它高电导率的材料。并且在铜底座6上 具有可以对外电路的印刷电路板8起到支撑作用的两臂结构。该两臂结构有利于底部扩大 散热面积。 本专利技术粘合剂9选择银浆、铝粉浆、锡粉浆、导热硅胶及其它具高导热性的材料。权利要求大功率LED散热封装结构，包括底座及设置在底座凹槽中的LED芯片(2)，LED芯片(2)正负极通过内导线(4)与接线柱(7)连接，环氧树脂透镜(1)灌封在包括该LED芯片(2)及接本文档来自技高网...

【技术保护点】
大功率ＬＥＤ散热封装结构，包括底座及设置在底座凹槽中的ＬＥＤ芯片（２），ＬＥＤ芯片（２）正负极通过内导线（４）与接线柱（７）连接，环氧树脂透镜（１）灌封在包括该ＬＥＤ芯片（２）及接线柱（７）的底座上，其特征在于：所述底座为倒Ｔ形状铜底座（６），呈倒Ｔ形铜底座（６）底面下方设置有鳞状散热片（１０），铜底座（６）两臂上方设有印刷线路板（８），铜底座（６）中心设有梯形凹槽，ＬＥＤ芯片（２）贴装于铜底座（６）梯形凹槽内腔底面上，在ＬＥＤ芯片（２）上涂覆有荧光材料（１１），柔性透镜硅橡胶（１２）封装在包括该荧光材料（１１）上端的铜底座（６）梯形凹槽内腔中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金鑫，
申请(专利权)人：彩虹集团公司，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]