[發(fā)明專(zhuān)利]功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710030850.6
• 申請(qǐng)日: 2007-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101140972A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余彬海;李軍政;夏勛力
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山市國(guó)星光電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L33/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L33/00;H01L23/498;H01L23/367
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 詹仲?lài)?guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種散熱效果好、生產(chǎn)效率高、成本低的功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)基于LED的照明產(chǎn)品中。

背景技術(shù)

在引發(fā)了微電子革命之后，半導(dǎo)體技術(shù)正在孕育一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命一一照明革命。在5年至10年內(nèi)，用發(fā)光二極管(LED)作為新光源的固態(tài)照明燈，將逐漸出現(xiàn)在傳統(tǒng)照明市場(chǎng)的每一個(gè)角落。在器件的封裝結(jié)構(gòu)方面，世界各大LED生產(chǎn)企業(yè)相繼推出了各種功率型LED封裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

美國(guó)lumileds公司申請(qǐng)的名稱(chēng)為“SURFACE?MOUNTABLE?LEDPACKAGE”、專(zhuān)利號(hào)為“US6274924”的專(zhuān)利，介紹了一種帶散熱塊的大功率LED封裝結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其主要特點(diǎn)在于：在原來(lái)普通PLCC型LED塑封框架1-1的基礎(chǔ)上，加入散熱塊(heat-sinking)1-2，該支架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是在金屬支架1-3上塑封白色或黑色膠體1-4，形成腔體，固定電極引線1-3與散熱塊1-2，芯片1-5與熱沉1-6安放在散熱塊1-2的發(fā)射杯1-7內(nèi)，框架上方安裝光學(xué)透鏡1-8。

美國(guó)Cree公司申請(qǐng)的名稱(chēng)為“POWER?SURFACE?MOUNT?LIGHTEMITTING?DIE?PACKAGE”、專(zhuān)利號(hào)為“US7264378”的專(zhuān)利，介紹了一種功率LED封裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其主要特點(diǎn)在于：芯片2-1直接安放在印刷有線路的陶瓷基板2-2上，陶瓷基板2-2及其線路組成LED的散熱和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，陶瓷基板2-2上方安裝一個(gè)金屬反射腔2-3，支撐透鏡2-4并形成光學(xué)結(jié)構(gòu)。

以上發(fā)明專(zhuān)利的相關(guān)產(chǎn)品在功率發(fā)光二極管生產(chǎn)制造初期起了非常重要的引導(dǎo)作用，其光學(xué)結(jié)構(gòu)、散熱結(jié)構(gòu)存在本身的優(yōu)點(diǎn)。但隨著功率發(fā)光二極管生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣，專(zhuān)利號(hào)為“US6274924”的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造工藝復(fù)雜，效率低。以陶瓷為基板的器件熱阻比較大，散熱效果不理想，進(jìn)一步降低熱阻的空間小，而且生產(chǎn)成本高。因此需要開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的新型產(chǎn)品，以滿足日益發(fā)展的市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種散熱效果好、生產(chǎn)效率高、成本低、結(jié)構(gòu)牢固的功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，主要組成部分包括熱沉、線路板、發(fā)光二極管芯片、內(nèi)引線、封裝膠體，線路板上印刷有金屬電極，發(fā)光二極管芯片安放于熱沉上，封裝膠體覆蓋內(nèi)引線及發(fā)光二極管芯片，內(nèi)引線連接發(fā)光二極管芯片電極和線路板金屬電極，其特征在于，線路板具有沉孔結(jié)構(gòu)，熱沉嵌于線路板沉孔內(nèi)，從而固定熱沉防止脫落。

作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，所述熱沉外形與線路板沉孔結(jié)構(gòu)相匹配，既可以固定熱沉防止脫落，又可以減少器件封裝的厚度。

所述線路板為單層或多層面板結(jié)構(gòu)，當(dāng)為多層面板結(jié)構(gòu)的線路板時(shí)，其上層線路板的下表面和下層線路板的上表面具有相互連接的金屬電極，熱沉夾在上下層線路板之間，兩層線路板復(fù)合在一起。

熱沉嵌于線路板沉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部；熱沉底部齊平或略凸出于線路板下表面。

所述線路板表面還印刷有金屬線路，金屬電極分為內(nèi)部金屬電極和外部金屬電極，內(nèi)引線連接內(nèi)部金屬電極，金屬線路連接內(nèi)部金屬電極和外部金屬電極；所述線路板上表面印刷有阻流圈。

所述阻流圈圍繞在安放發(fā)光二極管芯片的熱沉上表面周?chē)?/p>

所述熱沉為圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形的梯臺(tái)結(jié)構(gòu)。

所述引線材質(zhì)為金或鋁。

所述封裝膠體為透明材料或熒光膠體，覆蓋發(fā)光二極管芯片、引線、熱沉上部，形成光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)；所述封裝膠體與裝有熱沉、芯片的線路板為半包封結(jié)構(gòu)。

所述設(shè)置在熱沉上的芯片為1個(gè)或多個(gè)。

所述上述結(jié)構(gòu)作為一單元，可以陣列為N行M列，N≥1，M≥1適用于大批量生產(chǎn)。

采用本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)的功率發(fā)光二極管具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、散熱效果好，熱沉底部與外部直接接觸，封裝膠體可采用半封裝結(jié)構(gòu)，有利于提高散熱效果；

2、生產(chǎn)效率高，本發(fā)明結(jié)構(gòu)安裝簡(jiǎn)單方便，且可由單體制成陣列結(jié)構(gòu)，適用于大批量生產(chǎn)；

3、成本低，本發(fā)明由線路板上印刷金屬電極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配件成本低；

4、結(jié)構(gòu)牢固，本發(fā)明采用熱沉置于沉孔結(jié)構(gòu)，且二者外形相匹配，因而結(jié)合更為牢固，通過(guò)封裝膠體將芯片、引線牢固封裝在一起。

附圖說(shuō)明

圖1已知lumileds公司功率發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)圖；