针式大功率发光二极管散热结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于汽车、照明、广告牌等的针式大功率发光二极管散热结构，尤其涉及一种以如下内容为特征的针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于：包括发光二极管元件、与所述发光二极管元件电气连通且具备沿着基板方向伸出的若干个导线以向所述发光二极管元件供应电源的第一导线架、与所述第一导线架面对着面且具备沿着所述基板伸出的若干个导线的第二导线架、包含所述发光二极管元件且将所述第一、二导线架的上部侧铸模成形为透明体的铸模成形部、使所述第一、二导线架的各个导线穿过所述铸模成形部和基板之间的空间与所述第一导线架的导线接触而接收所述发光二极管元件产生的热向外排放的散热器；该针式大功率发光二极管散热结构通过连接到发光二极管芯片的导线架有效散热，从而延长部件及元件的使用寿命，最大限度减少部件因受热引起的特性变化的同时，增强电流的注入且提高照射效率，并应用于现有发光二极管制造工序而大幅降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于汽车、照明、广告牌等的针式大功率发光二极管散热结构，尤 其涉及一种以如下内容为特征的针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于通过连接 到发光二极管芯片的导线架有效散发产生的热而延长部件及元件的使用寿命，最大限度减 少部件的特性变化，增强电流注入，提高发光效率，并史无前例地降低以往发光二极管制造 工程的成本。
技术介绍
发光二极管(lighting emitting diode, LED)是一种半导体p_n结合元件，也是 一种可以将电能转换为光能的发光半导体。通常发光二极管的动作原理如下电压注入到 端子之间时电流流动，且在p-n结合附近或者活化层结合电子和空穴而发光，从而根据半 导体特有特性能量带隙的变化呈现各种色彩(波长)。通常发光二极管的材料分成直接跃迁型(direct transition)和间接跃迁型 (indirect transition)半导体。间接跃迁型包括通过热和振动实施的横向跃迁，不适合实现有效的发光跃迁。可 是，所有的直接跃迁均通过发光实现，因此，以发光二极管(LED)材料广泛应用。发光二极管的初创时期，要发光的区域不存在直接跃迁型半导体结晶，因此，在间 接跃迁型半导体添加特殊的异物一定程度地改变发光波长而对准了发光区域。此时，要想 制造出高亮度发光二极管，直接跃迁型半导体的使用成了不可避免的选择。发光二极管(LED)领域的技术大体上分为光源源泉芯片(CHIP)的制造技术和按 照所愿用途使用该芯片的封装(PACKAGE)技术。由于发光二极管(LED)的短暂的发展历史和达不到所愿水平的功率(POWER)，期 间，技术开发的主要课题是开发出进一步提高将注入的电流最大限度转换成光的效率的芯 片(CHIP)制造技术。可是，由于最近该行业急剧发展和很多技术进步，通过芯片(CHIP)改 善性能的水平已经达到了一定水平。如今，正在积极开发通过改善封装(PACKAGE)来提高 发光效率的方法。发光二极管封装的功能包括与外部之间的电气接入、防护来自外部的机械、电气、 环境因素、增强散热及发热效率以及方向性的合理化等。而且，封装材料有金属阀杆、引线框(Lead Frame)、陶瓷(Ceramic)、印刷基板(PC 印刷)等，还分为涂布树脂的情况和没有涂布树脂的情况。通常发光二极管的芯片是很多情况下设置在镀银的导线架上，我们将此工序称为 芯片贴装(Die Bond)。此工序为了将发光二极管芯片或者晶片(Die)连接(Bonding)到底 座，使用混入银或者金的导电性树脂。通过上述方法固定发光二极管(LED)且接入下部电极。通常情况下，上部电极是 使用热压缩或者超声波接入用金制作的细金属丝(Wire)之后用树脂实施注塑(MOLDING) 而成。如上所述，现有发光二极管封装(LED PACKAGE)产品可以分成以往使用过的嵌入 式(插入式或者通孔式，将LEAD插入到孔之后通过焊接完成设置)和最近广泛使用的表面 安装式(属于表面贴装设备模式，通常称为贴片模，它通过表面贴装完成安装)两种发光二极管。嵌入式发光二极管分成灯式和4-针式发光二极管(也称为水虎鱼式发光二极管) 等，该发光二极管由于方向性优秀且投资费用低，始终以表面安装式发光二极管的相应产 品使用。随着发光二极管显示屏的大型化和间接照明、广告牌的出现，发光二极管灯及 4-针式发光二极管的方向性也得到了改善。形成大型显示屏时，可以只改善横向方向性而 最大限度利用一个发光二极管的功率。此种模式同样广泛应用于汽车电场领域的刹车、转向灯、照明、标志等领域。上述发光二极管封装工序的核心技术有芯片级乃至结构设计、光学设计、热设计、 封装工程技术等，其中，最大限度增强散热性能的散热结构设计最重要。最近在大功率发光二极管封装中最显著的趋势是开发出散热方案以及通过散热 方案提高外部量子效率成了核心技术。变形导线架(Lead frame)来改善散热特性是散热技术开发的代表性形态。通常情况下，代表性发光二极管灯(LED lamp)的额定驱动电流是20mA。可如今已 经开发出了经改善更易于散热而电流量达到50Ma-60mA的产品和提高4-针式发光二极管 的散热性能而将输入驱动电流从以往的30-50mA提高到30-100mA的产品。另一种方法是设置热阻抗很低的金属块来提高散热特性或者在散热部位直接具 备散热器，以使直接从发热的芯片散热。此方法主要用于300mA以上的驱动电流。可是，上述方法需要开发出与现有手段不相同的新型手段，其主要趋势是开发出 主要用于大功率封装(HIGH POWER PKG.)产品。可是，由于制造成本的急剧上升引发的成 本问题，在某些方面阻碍着新型市场的创建。而且，部分机构为了有效散发发光二极管芯片产生的热开发出了使用铝基板的封 装结构。而且，已经开发完成或者正在开发采用在一个铝基板上形成若干个发光二极管灯 的阵列型封装技术等来缩短从芯片产生的热的散热渠道以注入更多电力的封装(PACKAGE) 技术。可是，要想与大部分现有产品形成兼容，需要进行再投资来改善生产设备和制造 工程。由于使用用途转换较多，很多时候要求按照每种用途配置形态不相同的产品。而且， 由于散热器的制造费用，发光二极管产品的价格比现有产品高出很多，经济实惠性低。由于 上述问题，即使很难实现实用化目标或者已经实现了实用化目标，也存在需求受限等弊端。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提供一种以如下内容为特征的针式发光二极管(PIN TYPE LED)的散热器(HEAT SINK)，其特征在于最大限度解决由于点亮发光二极管时产生 的热不能注入一定量以上的电流而降低发光二极管芯片(LED CHIP)性能的可信度问题且 易于适用于各种所属领域且直接应用于现有封装产品，并通过最低投资和兼容性保证批量生产并提高经济实惠性。本专利技术的技术方案在于为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术包括发光二极管元件1、与所述发光二极管元 件1电气连通且具备沿着基板3方向伸出的若干个导线5、5’以向所述发光二极管元件1 供应电源的第一导线架7、与所述第一导线架7面对着面且具备沿着所述基板3伸出的若干 个导线5、5’的第二导线架6、包含所述发光二极管元件1且将所述第一、二导线架7、6的上 部侧铸模成形为透明体的铸模成形部8以及使所述第一、二导线架7、6的各个导线5、5’穿 过所述铸模成形部8和基板3之间的空间与所述第一导线架7的导线5接触而接收所述发 光二极管元件1产生的热向外排放的散热器10。这里，散热器IOa延长一端穿过基板3而突出。所述散热器IOa设置在突出部14的一端且具备结合置于所述基板3的对面的条 形或者板形散热部件15的结合部19。而且，散热器IOb设置在分别接触所述第一、二导线架7、6的导线5、5’而接收热 的四个散热片16和各个散热片16之间且使用非传导性部件17连接各个散热片。另外，散热器IOc分离成两个以分别独立接触第一导线架7和第二导线架6，且所 述散热器IOc之间可以相隔一定间距。所述第一导线架7和第二导线架7分别从散热器IOc底面弯弯曲曲地伸出导线5、 5’而缠绕(taping)起来，并在基板上部实施表面贴装。而且，连续排列至少两个以上发光二极管封装9时，面对面地设置所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于，该散热结构包括：发光二极管元件；与所述发光二极管元件电连且具备沿着基板方向伸出的若干个导线以向所述发光二极管元件供应电源的第一导线架；与所述第一导线架面对着面且具备沿着所述基板伸出的若干个导线的第二导线架；包含所述发光二极管元件且将所述第一、二导线架的上部侧铸模成形为透明体的铸模成形部；使所述第一、二导线架的各个导线穿过所述铸模成形部和基板之间的空间与所述第一导线架的导线接触而接收所述发光二极管元件产生的热向外排放的散热器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2008-1-30 10-2008-0009835一种针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于，该散热结构包括发光二极管元件；与所述发光二极管元件电连且具备沿着基板方向伸出的若干个导线以向所述发光二极管元件供应电源的第一导线架；与所述第一导线架面对着面且具备沿着所述基板伸出的若干个导线的第二导线架；包含所述发光二极管元件且将所述第一、二导线架的上部侧铸模成形为透明体的铸模成形部；使所述第一、二导线架的各个导线穿过所述铸模成形部和基板之间的空间与所述第一导线架的导线接触而接收所述发光二极管元件产生的热向外排放的散热器。2.根据权利要求1所述的针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于，所述散热器 延长一端穿过基板而突出。3.根据权利要求2所述的针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于，所述散热器 设置在突出部的一端且具备结合置于所述基板的对面的条形或者板形散热部件的结合部。4.根据权利要求1所述的针式大功率发光二极管散热结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涓修，李彰远，赵庆民，
申请(专利权)人：株式会社光波，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]