专利名称：功率型发光二极管封装模块及其支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率型发光二极管封装模块及其支架，特别是涉及一种散热效率高及导电与导热分离的功率型发光二极管封装模块及其支架。
背景技术：
随着LED制造技术及其应用范围不断扩大，使得LED的亮度要求需不断提升。因此提升LED的亮度的方法一为提升LED芯片的发光效率，其即为提高其光电转换效率。另一为增大LED的功率，且此为LED制造商普遍使用的方式。随着输入于芯片的电流增大，使得芯片PN结的温度也随之上升，当过高的PN结温度后，会导致发光功率明显下降；同时因发光芯片支架及封装胶体具有不同的热膨胀系数，所以其膨胀或收缩的比例就不同，此易使芯片受到较大的机械力，而导致其发光性能下降，甚至失效。所以如何解决LED封装模块的散热问题，以保持PN结具有较低的温度即成为重要的课题，且对于功率型LED更为重要。
请参阅图1所示，其为台港专利公告433553号的发光二极管封装散热结构，其为一散热块10a固定于一引导架11a的底部，且一发光芯片12a设置于该引导架11a的上端部，并且该散热块10a连接一热导管13a至印刷电路板14a的一散热体，且封装体15a封装该散热块10a、该导引架11a及发光芯片12a。该封装结构对该发光芯片12a的散热具有一定的帮助，但该散热块10a因置于该引导架11a的底部，所以使发光芯片12a及引导架11a间既存在电通路又存在导热通路，以致该发光二极管封装体连接于印刷电路板14a时，高温焊锡等连接方式所产生的热量会通过引导架11a传递至发光芯片12a，可能对发光芯片12a产生伤害，而减短使用寿命。
请参阅图2所示，其为美国专利第6274924B1号，其包括热换能块20a、一支架体30a、发光芯片40a、导热片50a、光学透镜60a，其中该支架体30a包括一定形状的金属及填充的塑料结构体，且该热换能块20a嵌入该塑料结构体的空穴中，且该发光芯片40a及该导热片50a依序叠接于该热换能块20a上，并且使该发光芯片电连接于该支架体30a的金属，且该光学透镜60a黏附于该塑料结构体上，形成一LED封装结构，且热阻较低，同时实现热能及电能的隔绝传导。然而因结构及工艺较为复杂，所以增加制造成本。
发明内容
本实用新型为一种功率型发光二极管封装模块及该功率型发光二极管封装模块的支架，通过支架的导电引脚与该结构支撑部相分离，避免导热及导电于一相同通路上，所以可避免热量通过导电引脚传导至发光芯片。并且该芯片导热承载体外露于该封装体，且可抵接于散热物，因此增加芯片的散热效果，使该功率型发光二极管的发光效率及使用寿命增加，且结构简单，制造成本低廉。
依据前述新型目的，本实用新型提供了一种功率型发光二极管封装模块，其包括一支架、至少一发光芯片及一封装体，其中该支架包括至少二导电引脚及一结构支撑部，且该至少二导电引脚与该结构支撑部相分离，该芯片导热承载体连接于该结构支撑部，该至少一发光芯片设置于该芯片导热承载体上，且电连接于该至少二导电引脚，该封装体胶黏该至少二导电引脚、该结构支撑部及该芯片导热承载体，且封装该至少一发光芯片于该芯片导热承载体上，并且外露部分的芯片导热承载体。如此避免导热及导电于一相同通路上，以避免热传导至发光芯片，并且该芯片导热承载体外露于该封装体，且可低接于散热物，因此增加芯片的散热效果。
也就是说本实用新型提供了一种功率型发光二极管封装模块，其中包括一支架，其包括至少二导电引脚及一结构支撑部，且该至少二导电引脚与该结构支撑部相分离；一芯片导热承载体，其连接于该结构支撑部；至少一发光芯片，其设置于该芯片导热承载体上，且电连接于该至少二导电引脚；及一封装体，其胶黏该至少二导电引脚、该结构支撑部及该芯片导热承载体，且封装该至少一发光芯片于该芯片导热承载体上，并且外露部分芯片导热承载体。
根据本实用新型的构思，该功率型发光二极管封装模块还包括至少二导电引线，其分别电连接该至少一发光芯片及该至少二导电引脚。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体包括有一凹状光反射部，且该至少一发光芯片设置于该凹状光反射部内。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体还包括一凸部、一环凸部及一导热本体，该凸部凸设于该导热本体的上端面，且该凹状光反射部形成于该凸部的上端，该环凸部环设于该凸部的外侧缘，且该结构支撑部为一环体，其环设于该环凸部外缘，且抵接于该导热本体上端面。
根据本实用新型的构思，该结构支撑部与该芯片导热承载体卡接一起。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体的侧部外露于该封装体。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体的底面外露于该封装体，且抵接于一散热物。
根据本实用新型的构思，该散热物为一印刷电路板或一散热器件。
根据本实用新型的构思，该至少二导电引脚部分外露于该封装体，其外露的该至少二导电引脚形成插装型引脚或表面贴装型引脚。
根据本实用新型的构思，该封装体包括透光部及非透光部，该非透光部胶黏该至少二导电引脚、该结构支撑部及该芯片导热承载体，该透光部封装该至少一发光芯片于该芯片导热承载体上。
根据本实用新型的构思，该透光部形成凸状的光学透镜，且对应于该至少一发光芯片。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体具有至少一凹口，且该结构支撑部具有至少一嵌卡片，且该至少一嵌卡片嵌抵于该芯片导热承载体的至少一凹口。
根据本实用新型的构思，该功率型发光二极管封装模块还包括一导热基板，其设置于该至少一发光芯片及该芯片导热承载体间。
根据本实用新型的构思，该芯片导热承载体为铜、铝、银、钻石、硅、钼及氧化铝的至少一种材料制成。
根据本实用新型的另一方面提供了一种功率型发光二极管封装模块的支架，其为板状支架，其包括一结构支撑部、至少二导电引脚及至少一固定连接部，该结构支撑部包括至少一支撑引脚及连接于该支撑引脚端部的一连接部，且该连接部连接于一芯片导热承载体，该至少二导电引脚平行于该结构支撑部的支撑引脚，该至少一固定连接部垂直地连接该支撑引脚及至少二导电引脚。以适合制出其后的导热及导电于一相同通路上的功率型发光二极管封装模块的支架。
根据本实用新型的构思，该功率型发光二极管封装模块的支架包括四该导电引脚，且对应地排列于二侧，且二该支撑引脚且对应地排列于二侧并与所述导电引脚平行排列，且连接部连接于所述二支撑引脚间，并二该固定连接部分别接于两侧的导电引脚及支撑引脚。
根据本实用新型的构思，该连接部为环体状。
本实用新型通过支架的导电引脚与该结构支撑部相分离，避免导热及导电于一相同通路上，可避免热量通过导电引脚传导至发光芯片，并且通过芯片导热承载体外露于该封装体，且可抵接于散热物，因此增加芯片的散热效果，使该功率型发光二极管的发光效率及使用寿命增加，且结构简单，制造成本低廉。
为了能进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明及附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制，其中图1为公知技术的发光二极管封装散热结构示意图；图2为公知技术的发光二极管封装结构示意图；图3为本实用新型的功率型发光二极管封装模块立体分解图；图4为本实用新型的支架与芯片导热承载体连接立体图；图5为本实用新型的功率型发光二极管封装模块第一实施例立体组合图；图6为本实用新型的功率型发光二极管封装模块第二实施例立体组合图；图7为本实用新型的支架与芯片导热承载体连接，且部分封装的封胶立体图；图8为本实用新型的功率型发光二极管封装模块第三实施例立体组合图；图9为本实用新型的功率型发光二极管封装模块第四实施例立体组合图；图10为本实用新型的支架与芯片导热承载体连接另一实施例立体图；图11为发光芯片及导热基板叠设于芯片导热承载体的立体分解图。
其中，附图标记说明如下10a-散热块；11a-引导架；12a-发光芯片；13a-热导管；14a-印刷电路板；15a-封装体；20a-热换能块；30a-支架体；10-支架；40a-发光芯片；50a-导热片；60a-光学透镜；11-导电引脚；15-结构支撑部；16-支撑引脚；17-环体；18-嵌卡片；19-固定连接部；20-芯片导热承载体；21-导热本体；22-凸部；23-环凸部；24-凹状光反射部；25-凹口；30-发光芯片；40-封装体；41-非透光部；42-透光部；43-容置部；50-导电引线；60-导热基板；70-印刷电路板。
具体实施方式
请参阅图3所示，本实用新型为一种功率型发光二极管封装模块，其包括支架10、芯片导热承载体20、发光芯片30及封装体40，其中该支架10包括四导电引脚11及一结构支撑部15，且该发光芯片30设置于该芯片导热承载体20上，并且该芯片导热承载体20连接于该结构支撑部15，该封装体40胶黏该四导电引脚11、该结构支撑部15及该芯片导热承载体20，且封装该发光芯片30于该芯片导热承载体20上，并且外露部分芯片导热承载体20，如此使该功率型发光二极管封装模块电连接于印刷电路板时，使外露的芯片导热承载体20抵接于该印刷电路板或散热器件，因此增加散热效果。且使该导电引脚11与该结构支撑部15相分离，以避免导热及导电于一相同通路上，因此避免热传导至发光芯片30，以增加发光芯片30的发光效率及使用寿命。且该芯片导热承载体20有较大的体积，以具有较大的热容，所以外部温度急剧变化时，即可减小对该发光芯片30的热冲击，因此保护该发光芯片30。因此通过散热佳的功率型发光二极管封装模块，即可减小其内的热量，因此减小各组件的膨胀，也减小发光芯片的机械应力产生。
请参阅图4所示，其中有数个平板型支架10连接一起，且每一该支架10包括四导电引脚11及相分离的一结构支撑部15及固定连接部19。该结构支撑部15包括二支撑引脚16及连接于其间的连接部17，该连接部17为环体。该四导电引脚11及所述二支撑引脚16对应地排列于二侧，且通过二固定连接部19分别连接二侧的导电引脚11及支撑引脚16。该芯片导热承载体20包括一导热本体21、一凸部22、一环凸部23及凹状光反射部24，该凸部22凸设于该导热本体21的上端面，且该凹状光反射部24形成于该凸部22的上端，该环凸部23环设于该凸部22的外侧缘，且该导体本体21可为长体状。该结构支撑部15的环体17，其环设于该环凸部23外缘，且抵接于该导热本体21上端面。
请参阅图3及图4所示，其中待将一个发光芯片30设置于该芯片导热承载体20上的凹状光反射部24内，且利用二导电引线50分别电连接于发光芯片30及二导电引脚11。再使封装体40胶黏该导电引脚11、该结构支撑部15及该芯片导热承载体20，且封装该发光芯片30于该芯片导热承载体20的凹状光反射部24内，并且外露该导热本体21的底部及侧部，且使该导电引脚11延伸出该封装体40，并对应于该发光芯片30的封装体40形成凸状的光学透镜。再通过切除该支架10的固定连接部19及外露于该封装体外的部分支撑引脚16，并且弯折外露于该封装体40的导电引脚11，使其形成垂直于该封装体40底面的插装型引脚(如图5所示)，或形成L状的表面贴装型引脚(如图6所示)，以连接于印刷电路板70，且可使该功率型发光二极管封装模块的芯片导热承载体20的底面抵接于散热物如印刷电路板70或散热器件，这样通过该芯片导热承载体20有较大热容，因此具有减小外部温度急剧变化时的冲击，而据以保护发光芯片。
请参阅图7至图9所示，其中该封装体40包括透光部42及非透光部41，因此通过机械力将芯片导热承载体20与该结构支撑部15固定一起后，再利用非透光的封装胶体胶着所述导电引脚11、该结构支撑部15及该芯片导热承载体20，以形成该封装体40的非透光部41，并且外露部分芯片导热承载体20，且该非透光部41上形成一容置部43，并外露该芯片导热承载体20上的发光芯片30及至少二导电引脚11接点，以利于焊线作业，其后再利用透光的封装胶体封填于该容置部43内，以形成透光部42，并且可形成凸状的光学透镜的透光部42。
请参阅图10所示，其中该芯片导热承载体20为铜、铝、银、钻石、硅、钼及氧化铝的至少一种材料制成。且其相对二侧进一步可分别形成具有二凹口25，该连接部17外侧形成对应所述凹口25的嵌卡片18，且待结构支撑部15与该芯片导热承载体20以机械方式或黏接方式固定后，再将分别弯折所述嵌卡片18以嵌卡于该芯片导热承载体20的凹口25，这样更能固定其相对位置。请参阅图11所示，该发光芯片30与该芯片导热承载体20间设置一导热基板60，以更有效率地导引该发光芯片30的热量至该芯片导热承载体20。
综上所述，本实用新型的功率型发光二极管封装模块，其通过支架的导电引脚与该结构支撑部相分离，以避免导热及导电于一相同通路上，因此可避免热传导至发光芯片。并且该芯片导热承载体外露于该封装体，且可抵接于散热物，因此增加芯片的散热效果，使该功率型发光二极管的发光效率及使用寿命增加，且结构简单，制造成本低廉。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此限制本实用新型的保护范围，故凡运用本实用新型的说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围之内。
权利要求1.一种功率型发光二极管封装模块，其特征是包括一支架，其包括至少二导电引脚及一结构支撑部，且该至少二导电引脚与该结构支撑部相分离；一芯片导热承载体，其连接于该结构支撑部；至少一发光芯片，其设置于该芯片导热承载体上，且电连接于该至少二导电引脚；及一封装体，其胶黏该至少二导电引脚、该结构支撑部及该芯片导热承载体，且封装该至少一发光芯片于该芯片导热承载体上，并且外露部分芯片导热承载体。
2.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是还包括至少二导电引线，其分别电连接该至少一发光芯片及该至少二导电引脚。
3.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该芯片导热承载体包括有一凹状光反射部，且该至少一发光芯片设置于该凹状光反射部内。
4.如权利要求3所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该芯片导热承载体还包括一凸部、一环凸部及一导热本体，该凸部凸设于该导热本体的上端面，且该凹状光反射部形成于该凸部的上端，该环凸部环设于该凸部的外侧缘，且该结构支撑部为一环体，其环设于该环凸部外缘，且抵接于该导热本体上端面。
5.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该结构支撑部与该芯片导热承载体卡接一起。
6.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该芯片导热承载体的侧部外露于该封装体。
7.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该芯片导热承载体的底面外露于该封装体，且抵接于一散热物。
8.如权利要求7所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该散热物为一印刷电路板或一散热器件。
9.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该至少二导电引脚部分外露于该封装体，其外露的该至少二导电引脚形成插装型引脚或表面贴装型引脚。
10.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该封装体包括透光部及非透光部，该非透光部胶黏该至少二导电引脚、该结构支撑部及该芯片导热承载体，该透光部封装该至少一发光芯片于该芯片导热承载体上。
11.如权利要求10所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该透光部形成凸状的光学透镜，且对应于该至少一发光芯片。
12.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是该芯片导热承载体具有至少一凹口，且该结构支撑部具有至少一嵌卡片，且该至少一嵌卡片嵌抵于该芯片导热承载体的至少一凹口。
13.如权利要求1所述的功率型发光二极管封装模块，其特征是还包括一导热基板，其设置于该至少一发光芯片及该芯片导热承载体间。
14.一种功率型发光二极管封装模块的支架，其为板状支架，其特征是包括一结构支撑部，其包括至少一支撑引脚及连接于该支撑引脚端部的一连接部，且该连接部连接于一芯片导热承载体；至少二导电引脚，其平行于该结构支撑部的支撑引脚；及至少一固定连接部，其垂直地连接该支撑引脚及至少二导电引脚。
15.如权利要求14所述的功率型发光二极管封装模块的支架，其特征是有四该导电引脚，且对应地排列于二侧，且二该支撑引脚且对应地排列于二侧并与所述导电引脚平行排列，且连接部连接于所述二支撑引脚间，并二该固定连接部分别接于两侧的导电引脚及支撑引脚。
16.如权利要求14所述的功率型发光二极管封装模块的支架，其特征是该连接部为环体状。
专利摘要本实用新型公开了一种功率型发光二极管封装模块及该功率型发光二极管封装模块的支架，该功率型发光二极管封装模块包括支架、芯片导热承载体、发光芯片及封装体，支架还包括导电引脚及与导电引脚分离的结构支撑部，且结构支撑部与导热承载体相连接。发光芯片设置于该芯片导热承载体上，且电连接该导电引脚。封装体黏接支架、芯片导热承载体及发光芯片，且外露出部分的芯片导热承载体，以连接于散热物。该功率型发光二极管封装模块的支架包括一结构支撑部，至少二导电引脚，其平行于该结构支撑部的支撑引脚；及至少一固定连接部，其垂直地连接该支撑引脚及至少二导电引脚。如此形成一散热效率高及导电及导热分离的功率型发光二极管封装模块。
文档编号H01L33/00GK2715351SQ200420065380
公开日2005年8月3日 申请日期2004年6月17日 优先权日2004年6月17日
发明者吴永富 申请人:光宝科技股份有限公司