专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光二极管，尤其涉及一种适用于较高功率的发光二极管。
背景技术：
LED的亮度，特别是白光LED，随着LED芯片的工作环境温度变化十分大。温度升高时，LED的亮度会大幅度降低，LED的寿命也会大幅度缩短。现有技术的LED结构是在一支架上形成碗部，于碗部内设置一芯片，并由支架上延伸出两根电源接脚，将两根电源接脚焊接于电路板的焊点上，此种直立式发光二极管虽然其碗部较深可提高发光效率，但因其仅利用一根电源接脚散热，帮散热效率差，而散热效果的优劣程度与发光效率成正比，散热效果越差时，发光效率越差，因此前述直立式发光LED灯的散热效果差。另外，LED中所用的环氧树脂亦会因为温度的上升以及环氧树脂老化，导致LED亮度大幅度降低及寿命缩短，同时导致热量也无法散发出去，以致恶性循环。由于以上两点因素，LED的寿命并不象传统说明的长达连续工作10万小时。
实用新型内容为了克服现有的功率型发光二极管发光亮度低，散热性能差，使用寿命短的缺点，本实用新型提供一种散热效果好、发光效率高的发光二极管。
为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是提供一种发光二极管，包括透明树脂密封部、LED芯片和支架，LED芯片装载于所述支架的顶端碗内并由所述透明树脂密封部封装，该支架包括导电引脚和散热引脚。
该发光二极管还包括一塑胶圈，该塑胶圈同时固定所述支架，特别是支架的三只引脚和透明树脂密封部，所述支架顶部形成用于装载LED芯片的碗部。
所述LED芯片与碗部之间由粘结40粘结，LED芯片与两导电引脚之间由导线电连接。
所述碗部内安装数个常规LED芯片或数个大功率LED芯片。
所述散热引脚位于两根导电引脚中间，所述碗部位于散热引脚的顶部。
所述导电引脚在靠近顶部处形成一钩部，散热引脚靠近顶部处逐渐变宽而形成一颈部，所述颈部和钩部固定在所述塑胶圈中。
所述散热引脚的宽度比所述导电引脚的宽度宽，所述导电引脚和散热引脚由铜或复合铜制成。
所述透明树脂密封部为圆型、草帽型、圆型内凹、子弹头型、椭圆型、方形、或食人鱼形。
所述支架为直插式或贴片式构型。
所述透明树脂密封部和塑胶圈由聚碳酸酯树脂制成，支架和透明树脂密封部与塑胶圈之间由超声波技术焊接。
本实用新型的有益效果是由于本实用新型的LED结构的支架由导电引脚及散热引脚构成，LED芯片在工作时产生的热量能快速地传导出来，保证LED芯片的工作环境温度趋于外界空间的环境温度，以提高LED的寿命和亮度。
另外，本实用新型的发光二极管中使用塑胶圈代替现有灌柱环氧树酯的制程工艺技术，以保证此款LED封装过程的稳定品质，并取代环境氧树脂，提高散热能力。
再者，本实用新型的发光二极管中透明树脂密封部和塑胶圈由聚碳酸酯树脂制成，代替现有技术的环氧树脂，且用超声波焊接各组件，从而提高发光二极管的透光率、抗老化、降低亮度衰减和延长LED的寿命。
图1是本实用新型的发光二极管的组装图。
图2是图1和剖视图。
图3是图1的发光二极管的支架图。
图4是本实用新型另一实施例的LED结构图。
图5是本实用新型的LED芯片布置图。
图6是本实用新型其它实施例的LED结构示意图。
具体实施方式
请参照图1和图2，本实施例的发光二极管10主要包括透明树脂密封部1、塑胶圈2、支架3，LED芯片4。LED芯片4安装于支架3顶部，该顶部所在的一端固定于塑胶圈2内，透明树脂密封部1将LED芯片4封装在塑胶圈2上。
其中，在支架3顶部上形成碗部30，LED芯片4通过粘结层4040粘结于碗部30中。请同时参阅图3，所述支架3采用三个引脚技术，外型两个引脚作为LED正负极导电引脚31，中间的引脚为散热引脚32，其比两外测引脚粗，本实施例中，散热引脚32比导电引脚31粗3倍以上，其用于导热和散热。目的是将LED芯片4在工作时产生的热量快速传导出来，保证LED芯片的工作环境温度尽可能趋向外界空间的环境温度，以提高LED的寿命和亮度。该引脚31、32采用引热(导热)良好的复合铜或其他良好导热材料制作。
散热引脚32位于两根导电引脚31中间，三根引脚并排并间隔一定距离。碗部30位于该散热引脚32顶部。散热引脚32在端部逐渐变宽而形成一颈部(未图标)，导电引脚31在其对应的端部形成一钩部(未图标)，所述颈部和钩部固定在所述塑胶圈2中，而其顶部暴露在塑胶圈2外面。
应用时，可在散热脚32上加接金属或复合金属散热块(未图示)，在散热系统的基础上进一步保证良好的散热。
前述透明树脂密封部1由透明材料聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)制成，因此导热更好、透光率高，且抗老化性好。也可用其它导热性能佳的透光材料，并将这些材料做成不同透光角度的透明树脂密封部1，例如，圆型、草帽型、圆型内凹、子弹头型(见图4)、椭圆型、方形、或食人鱼形等所有LED外型。在组装时，取消传统环氧树脂，改用超声波封装该透明树脂密封部1或人工封装。该透明树脂密封部1的作用是保护LED芯片或导电系统，改变LED的发光角度。但其的透光率，抗老化，降低亮度衰减和延长LED的寿命的优点，是传统环氧树脂所无法比拟的。
该塑胶圈2为PC圈，其作用是固定正、负极(导电引脚31)、散热引脚32，保证不松脱以及LED金丝焊接的可靠性，同时增加LED芯片空间，增加LED的散热面积。保证LED芯片良好的散热，在此PC圈2内，不再使用环氧树脂，改为其他散热性好的材料，以提供良好的空间。PC圈2内设置超声波焊接环(未图标)，使用超声波焊接将LED芯片4、支架3等组件固定于PC圈2中，避免在组装时用胶水粘接，而导致透明PC透明度降低或外观不美。本实施例中PC圈2外直径为φ8mm，内径为φ6mm。根据不同的应用需要，PC圈2可设计成不同的外径及内径。
再次参阅图1～2， 将上述各组件组装成本实用新型的LED10，其支架3的顶部所在的一端固定在塑胶圈2中，此时，引脚31、32的一端固定在塑胶圈2内限定的贯通通道(未图标)中，其颈部及钩部卡持在该通道中，而顶部均暴露于塑胶圈2的上表面之外。将透明树脂封装部1焊接在塑胶圈2的焊接环内，从而将LED芯片4封装在该透明树脂封装部1与塑胶圈2的上表面共同限定的容置空间中，在该容置空间内，LED芯片4引出两根导线41分别与支架3的两导电引脚31的顶部电连接。LED芯片4在工作时产生的热量主要由散热引脚32散热，同时导电引脚31及导热性能好的PC圈2、透明树脂封装部1共同散热。
在支架3顶部的碗部30中可以安装一个或多个LED芯片4，例如，可以放置1个40*40mil的LED芯片，或3个24*24mil的LED芯片，或3～5个14*14mil的LED芯片。而传统的直式LED支架只能放置1～3PCS的LED芯片，即使放了3PCS的LED芯片，也只可“一”字排列式。更无法排下24*24MIL或40*40MIL的LED芯片。本实用新型的数个LED芯片可以按“一”字型排列或者错位排列，具体请参照图5中(a)～(f)，数个芯片4可排列成三角形、四边形等图案。安装的数个LED芯片4，其发出的光线可以相同或不同。
前述实施例中，发光二极管10为直插式，使用时，也可以制成贴片式。直插式或贴片式发光二极管10具体参照图6，直插式支架3的三根引脚31、32并排形成三条平行的直线，组装时可与产品直接紧密接触，有利于散热。需要贴片安装时，三根引脚31、32很方便地弯折，从而利于贴片。
通过以上各种技术控制，可以提升LED亮度，散热，降低衰减和热量，以延长LED寿命。本实用新型的发光二极管10，可用于传统的，特别适合0.1W以下的LED散垫封装结构，还适用于0.2W以上(含0.2W)的LED散热封装结构。
权利要求1.一种发光二极管，包括透明树脂密封部、LED芯片和支架，其特征在于LED芯片装载于所述支架的顶端并由所述透明树脂密封部封装，该支架包括导电引脚和散热引脚。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该发光二极管还包括一塑胶圈，该塑胶圈同时固定所述支架和透明树脂密封部，所述支架顶部形成用于装载LED芯片的碗部。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于所述LED芯片与碗部之间由粘结层粘结，LED芯片与两导电引脚之间由导线电连接。
4.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于所述碗部内安装数个LED芯片。
5.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于所述散热引脚位于两根导电引脚中间，所述碗部位于散热引脚的顶部。
6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于所述导电引脚在靠近顶部处形成一钩部，散热引脚靠近顶部处逐渐变宽而形成一颈部，所述颈部和钩部固定在所述塑胶圈中。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述散热引脚的宽度比所述导电引脚的宽度宽，所述导电引脚和散热引脚由铜或复合铜制成。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述透明树脂密封部为圆型、草帽型、圆型内凹、子弹头型、椭圆型、方形、或食人鱼形。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述支架为直插式或贴片式构型。
10.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述透明树脂密封部和塑胶圈由聚碳酸酯树脂制成，支架和透明树脂密封部与塑胶圈之间由超声波技术焊接。
专利摘要一种发光二极管，包括透明树脂密封部、LED芯片和支架，LED芯片装载于所述支架的顶端并由所述透明树脂密封部封装，该支架包括导电引脚和散热引脚。使用本实用新型的发光二极管可以提升LED亮度，散热，降低衰减和热量，以延长LED寿命。
文档编号H01L33/00GK2722444SQ20042008345
公开日2005年8月31日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者薛信燊 申请人:薛信燊