[實用新型]高效散熱型大功率LED封裝結構

無效

• 申請號: 200920141934.1
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN201369341Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 杜國平;李旺
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 南昌平凡知識產權代理事務所
• 代理人: 徐光熙;張文杰

技術領域

本實用新型涉及大功率LED封裝結構的改進，屬光電子器件技術領域。

背景技術

目前LED的發光效率僅能達到10-20％，還有80％以上的能量轉換成了熱量，發熱問題始終是困擾大功率LED發展的重要問題，為了保證器件的壽命，一般LED溫度在70℃以上時會出現明顯的光衰，所以散熱對LED，特別是對大功率LED意義重大。雖然現有的LED管已考慮了其散熱問題，但對于大功率LED，現有結構的散熱仍滿足不了使用的要求。本實用新型公開一種高效散熱型大功率LED封裝結構，LED工作時芯片產生的熱量能通過熱沉構件的散熱和導熱功能及時散失和導出，保證LED芯片不會因為過熱而失效。

發明內容

本實用新型的高效散熱LED封裝結構，由熱沉構件(1)、電極構件(2)、LED芯片(3)及聚光透鏡(4)構成。熱沉構件(1)為LED封裝結構的關鍵組件，熱沉構件由高導熱率的金屬材料(銅、鋁)沖壓或擠壓一次成型，熱沉構件中央為聚光杯(11)，聚光杯中心放置LED芯片(3)，熱沉構件沿聚光杯直徑方向二側設有楔形容納部分的鍵合凹槽(12)，用于楔形結構的電極構件嵌入其中而不至從熱沉構件側面脫離，熱沉構件上部圓周設有供聚光透鏡直接鍵合裝配的環形凹槽結構(13)；熱沉構件底部(相對聚光杯面)或者整個側面具有散熱翅片(14)，以增加熱沉構件的有效散熱面積。電極構件(2)由環氧樹脂包裹部分銅電極構成，為可嵌入熱沉構件楔形容納部分的楔形結構，當其嵌入熱沉構件，完成裝配后，銅電極通過包裹的環氧樹脂與熱沉構件絕緣，同時電極構件上留有的凹槽能滿足聚光透鏡與熱沉構件及電極構件的直接鍵合裝配。整個LED封裝完畢后，熱沉構件的側面全部裸露，并通過散熱翅片增大底面面積將熱量散失，同時其底面可與二次散熱構件相連，熱量通過二次散熱構件可及時導出。LED工作時芯片產生的熱量通過熱沉構件的散熱和導熱功能及時散失和導出，保證LED芯片不會因過熱而失效。此LED封裝結構中的熱沉構件可以通過高導熱率的金屬(銅、鋁)沖壓或擠壓一次成型，便于工業化大批量生產。電極構件結構簡單，可以免去以往復雜的銅引線框架的制作。同時各構件組裝簡易，可提高LED的封裝效率，適用于大功率LED封裝結構。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中LED封裝結構的立體圖

圖中圖注為：

1-熱沉構件；11-聚光杯；12-與電極構件裝配的鍵合凹槽；13-與聚光透鏡裝配的環形凹槽；14-翅片；

2-電極構件；21-環氧樹脂；22-銅電極；

3-LED芯片；

4-聚光透鏡；

圖2為本實用新型實施例中LED封裝結構的剖視圖

圖中圖注為：

0-金絲導線；

1-熱沉構件；11-聚光杯；

2-電極構件；21-環氧樹脂；22-銅電極；

3-LED芯片；

4-聚光透鏡；

圖3為本實用新型實施例中LED封裝結構的俯視圖

圖中圖注為：

0-金絲導線；

1-熱沉構件；13-與聚光透鏡裝配的環形凹槽；

2-電極構件；21-環氧樹脂；22-銅電極；

3-LED芯片；

圖4為本實用新型實施例中銅電極及引線的俯視圖

圖中圖注為：

221-與金絲導線相連的焊接電極；

222-(銅電極)的外部引線電極；

具體實施方式

圖1-圖4為本實用新型實施例的立體圖和剖、俯視圖。

如圖1所示，本實用新型實施例高效散熱LED封裝結構，由熱沉構件(1)、電極構件(2)、LED芯片(3)及聚光透鏡(4)構成。熱沉構件(1)為LED封裝結構的關鍵組件，熱沉構件由高導熱率的紫銅材擠壓一次成型，熱沉構件中央為聚光杯(11)，聚光杯中心放置LED芯片(3)，LED芯片焊接在聚光杯中心銅面上，熱沉構件沿聚光杯直徑方向二側設有楔形容納部分的鍵合凹槽(12)，用于楔形結構的電極構件嵌入其中而不至從熱沉構件側面脫落，熱沉構件上部圓周設有聚光透鏡的直接鍵合裝配的環形凹槽結構(13)；熱沉構件底部(相對聚光杯)具有翅片(14)，以增加熱沉構件的有效散熱面積。電極構件(2)由環氧樹脂澆注紫銅電極預制而成，電極構件為可嵌入熱沉構件楔形容納部分的楔形結構，當其嵌入熱沉構件，完成裝配后，銅電極通過包裹的環氧樹脂與熱沉構件絕緣，同時電極構件上留有的凹槽能滿足聚光透鏡與熱沉構件及電極構件的直接鍵合裝配時，聚光透鏡邊緣嵌入熱沉構件和電極構件的凹槽中。整個LED封裝完畢后，熱沉構件的底面全部裸露，并通過散熱翅片增大底面面積將熱散失，同時其底面可與二次散熱構件相連，熱量通過二次散熱構件可及時導出。LED工作時芯片產生的熱量通過熱沉構件的散熱和導熱功能及時散失和導出，保證LED芯片不會因過熱而失效。