专利名称：一体式散热封装led的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明器具，更详而言之、特别指关于LED以本体予加压均质成型 搭配散热构件封装，达到增加吸热、散热效果，提高使用安全性的一体式封装散热LED。
背景技术：
—般惯用发光二极管(LED)组装使用，请参阅图1所示，都仅是以工程塑料的基座 1嵌固一电极构件2连接回路、供导通电流使用，但是发光二极管的晶体3固定在基座1的 中央承座4，基座1的中央承座4上涂布一荧光粉层覆盖该晶体3，提供该晶体3发出的光 线调整白光照射，同时该基座1底侧设一绝缘层5隔开底部的热枕6，该热枕6可以贴设于 一散热体7，提供散热。 但是发光二极管的晶体3在光电作用过程会产生热，此热传递到该电极构件2及 热枕6，该热枕6仅仅是平贴散热器7表面、其散热往往不甚理想。 尤其是近来发光二极管的功率逐渐朝加大功率，或是以多数颗发光二极管串、并 联组合成加大功率发展，相对惯用发光二极管以铝板散热，且照明灯具更需求更大功率或 集成、组合增加功率，相对铝板散热结构显得尤为不足，铝板散热结构的体积必需大幅增 加，造成整体积过于庞大，不利于商品大众化，限制了 LED照明灯具的发展；所以如有一种 散热构造符合小体积的时代潮流，则其不仅可解决习用缺失，也将为大众所乐于接受的产 品，并为业者所急切努力解决的首要工作。 发明人以其多年从事照明及能源器材相关设备的制造及设计，鉴于惯用LED的散 热无法有效排除热量、限制LED本身功率及组成集合功率，必须改良LED整体结构，使可增 加功率使用、更可提高寿命及增强安全性使用，积极研究改良、遂有本发明的开发。
发明内容
本发明一体式封装散热LED的主要目的，本体的承座设导热构件具有导热快、温 度梯度大，可以快速排放晶体产生热、增加散热能力，可增加晶体整体发光效率、提高安全 性及使用寿命。合金组合横梁和钢、铝合金组合立柱的钢结构与铝合金结构之间设有防腐 蚀垫片。 —种一体式封装散热LED，其制造程序由陶瓷离子化合物以一型模成型一本体，该
本体上设有一电极构件、供固定一组晶体焊接导通电源，其主要特征在于 将具液相流动特性的陶瓷离子化合物置于一容器、形成一致冷材料；该容器有一
通道可连接该型模； 将一压力源连通该容器、导引适当压力，通过该压力源导引适当压力施力于液相 该致冷材料，进行微细均质处理； 使液相该致冷材料朝该通道流动、并进入该型模，该液相致冷材料的分子形成朝 流动方向整齐排列，液相该致冷材料注入该型模形成该本体； 接着将该本体加热适当高温环境，该本体进行陶瓷化处理形成高热传导效率的本体，该本体可以提供一接合部、该晶体固着封装。 其中，选择陶瓷离子化合微细处理到纳米以上的粉体颗粒。 其中，该致冷材料以液相置于该容器，通过该压力源导引适当压力施力于液相该
致冷材料，该致冷材料受压流动形成分子整齐排列进行微细、均质处理。 其中，选择陶瓷离子化合微细均质实体形成该本体、在高于摄氏140(TC以上环境，
进行陶瓷化处理。 其中，该本体的承座、热枕一体成型构成热良导体，该热枕结合该散热构件，该本 体与该晶体封装、该散热构件之间构成加大温度梯度特性，整体可以加快热量传递排放。
其中，该本体的承座、热枕以绝缘、良导热陶瓷离子化合物的材质一体成型，该承 座、热枕隔开该散热构件防静电结构。 综上所述本发明一体式散热封装LED，以本体的承座、热枕以绝缘、良导热陶瓷离 子化合物材质进行微细均质处理，且一体成型供固定晶体、散热构件，并形成大温度梯度差 形成热传导路径，晶体产生热快速、大量散发、保持工作温度，提高使用安全性及寿命，具工 业上利用及首先创作的新颖性，符合发明专利的要件。
图1是惯用封装发光二极管LED的示意图。 图2是本发明第一较佳实施例制造程序的示意图。 图3是本发明第一较佳实施例部分制造设备的示意图。 图4是本发明第一较佳实施例本体平面分解的示意图。 图5是本发明第一较佳实施例的本体的承座组装的示意图。 图6是本发明图5的部分组装的部分剖视示意图。 图7是本发明第一较佳实施例的光学组件套合本体的承座组装的示意图。 图8是本发明第一较佳实施例的LED组装于散热器使用的示意图。
具体实施例方式
本发明一体式封装散热LED，第一较佳实施例，请参阅图2、3、4所示，其大体制造 方式如下，其组成结构是包括一本体20、一晶体30、一散热构件40及一光学组件50所组 成 请参阅图2所示，选择陶瓷离子化合物，其以氧化铝50%、氧化镁12%、氧化锌 12%、二氧化硅5%参混合多种半导性金属氧化物21%制作为一致冷材料101 ;将该致冷材 料101微细处理到60纳米以上的粉体颗粒，同时使该致冷材料101具液体流动特性；陶瓷 离子化合物也可以是其他现有的产品，其并非本发明的发明点，上面仅仅是一个举例。
请参阅图2所示，再将该致冷材料101置于一容器形成半液体可流动的状态，该容 器有一通道可连接一型模100 ; 将一耐高温金属定位环26、固结组件25分别放置于该型模IOO，该定位环26位 于上侧，该固结组件25位于底侧，以利于提供安装付属配件， 一压力源连通该容器、导引 10kg/cm2 35kg/cm2压力，通过该压力源导引适当压力施力于液相该致冷材料101 ;
使液相该致冷材料101朝该通道流动、并进入该型模100，液相该致冷材料101的分子形成朝流动方向整齐排列，利用该致冷材料101微细化的特性、并加压施力，该致冷材 料101分子与分子因流动形成前后相衔接、邻接并列整齐排列，该致冷材料101进行以均质 化处理具有均匀细致实体，液相该致冷材料101注入该型模100形成一导热模块本体20，该 本体20包覆该定位环26、该固结组件25 —体成型； 接着将该导热模块本体20微细均质实体予以加热140(TC至170(TC之间的加温环 境，温度设定在145(TC为最佳加温环境，进行陶瓷化处理成高热传导效率的导热模块，该本 体20具微细均质实体，同时电气绝缘性具有大于10的9次方Q 、密度大于3. 9 (g/立方公 分)、抗电压击穿大于2000(V/mm)、吸水率小于0. 02%、并具有优异的抗静电特性；
再将该本体20的承座21部位予以紧密固接一组金属制的接合部25，该接合部25 依设定方式分布排列、且其间相隔适当间隙，一电极构件24固设于该承座21侧边，该电极 构件24与该接合部25相隔适当间隙，最后将该本体20搭配该晶体30、该散热构件40及该 光学组件50封装组合完成LED。 该本体20，请参阅图4所示，是以离子化合物的材质一体成型一承座21 ，该承座21 以型模挤压均质成型使分子同方向整齐排列，该承座21延伸一热枕22、整体形成一体成型 结构；该承座21嵌设一电极构件24， 一接合部25设于该承座21底侧面，该接合部25可为 金属银材质、具有良好导热及导电特性，该电极构件24端侧间隔该接合部25 —间隙；另该 本体20顶侧外周嵌设一定位环26，该定位环26设有缺口错开该电极构件24，该定位环26 设有一凹槽27， 一导通管28嵌设于该承座21，该导通管28 —端延伸连通该接合部25，另一 端错开该定位环26伸出该本体20外测；一固结组件29设于该热枕24、可以直接固定于外 部的散热器传递热散发。 该晶体30，是以晶体一一固设于该接合部25范围内的表面，多数的导线31 (本发 明为金线)按串、并联布置连接该晶体30，该晶体30表面涂布胶合液、或添加荧光剂调整光 色温，予以封装固定。 该散热构件40，请参阅图4、5所示，是一结合部41固定于该固结组件29接合该热 枕22，该结合部41设一热导管42，其端侧予以封闭，该热导管42依热导管制造程序内设有 毛细管结构、并填充导热液体，该热导管42外周设有一冷却组件43，该冷却组件43设有冷 凝液体、快速传递热排放，该冷却组件43设有一接合端44。 该光学组件50，请参阅图4、6所示，是一透光体51的外周形成一环缘52，该环缘 52搭配一密封圈53对应该定位环26的凹槽27押入固定，该透光体51与该承座21固定该 晶体30之间构成一密闭的隔离空间54 ;该透光体51形成多数散射区55及汇聚区56，该散 射区55及汇聚区56的底侧面一莹光层57、可供涂布莹光粉。 通过上述结构本发明组装使用时，请参阅图5所示，该晶体30依据功率及热性能 特性，可以估算出需要的排散热面积、体积，据此设定该接合部25之间特定的间隔距离、排 列分布，该晶体30 —一固设于该接合部25的表面，再以该导线31按串、并联布置连接该 组晶体30，该电极构件24连接该承座21的接合部25两侧，该导线31形成导通电流通路， 予以封装固定；该本体20的承座21、热枕22以绝缘、良导热陶瓷离子化合物的材质一体成 型，具有良好抗静电物性，该承座21、热枕22隔开该散热构件40防静电结构，可以防止静电 放电产生瞬间大电流毁损该晶体30。 请参阅图4、5所示，该晶体30固定于该承座21的接合部25上导通电流作用产生的热，利用该接合部25固结于该承座21并直接紧密结合，该承座21具有分子同向排列构 造、具有良好导热传递功效，该接合部25的内侧面接触该承座21结构、使热可以快速传递， 该承座21、该热枕22热良导体特性、可以让热快速传递排除；该晶体30产生的热于该接合 部25上很快传递、并扩散到该承座21，该接合部25之间特定的间隔距离、排列分布，该晶体 30产生的热可以均匀传递到该承座21，该晶体30可避免传统部分热集中、造成晶体衰退受 损的缺失，本发明该晶体30固定于该承座21、该接合部25均匀散热，可以提高使用安全性， 增加发光效率及寿命。 其次请参阅图4、5、6所示，该莹光层56涂布营光粉，该透光体51的散射区55及 汇聚区56底侧面设定范围、固着营光粉，该透光体51对合该本体20的承座21，请参阅图 7、8所示，该透光体51的环缘52挤压该密封圈53、利用该密封圈53质软变形特性，该透光 体51嵌合该定位环26固定，该环缘52、凹环42形成夹押该密封圈53，该密封圈53卡住该 环缘52、凹环42固定位，该光学组件40抵押嵌固于该承座21、该密封圈53构成防漏的结 构。 请参阅图6所示，该导通管28延伸该本体20的承座21、连通该隔离空间54，该导 通管28另一端伸出外测，利用灌充惰性气体于该光学组件50、该承座21之间的隔离空间 54，该导通管28予以封闭，该隔离空间54构成阻隔热传导结构，该承座21具有更好吸收该 接合部25固定该晶体30产生热的功效。 另也可利用该导通管28连接真空帮浦、抽取空气，该隔离空间54可以形成真空状 态、构成阻隔热传导结构，该晶体30导电发光产生热，该隔离空间54可以阻隔热传递到该 透光体51底侧面该莹光层57的荧光粉，可大大降低该莹光层57的荧光粉受热影响寿命的 因素，该晶体30导电发光的光线可以保持该莹光层57的荧光粉调整光的强度及色温，相对 提高该晶体30导电发光的功效及寿命。 该热枕22的固结组件29嵌固该散热构件40的结合部41紧密结合，该晶体30导 电发光产生热、并传递到该承座21及该接合部22、电极构件24，经由该固结组件25的底侧 该散热构件40传递并排放热；该承座21、热枕22陶瓷离子化合物均质后构成热良导体，请 参阅图7所示，该散热构件40 —端的结合部41形成较高温度A，同时该热导管42外周设 该冷却组件43具有低温冷凝特性B，在A、B区间形成导热及冷却区，该散热构件40形成很 大温度梯度特性，而可以加快热量传递排放，该承座21、热枕22及该散热构件40成热良导 体并冷却供效的结合体，使该晶体30可以适时适切排出热量、经该承座21及该散热构件40 散发，该晶体30保持适宜的工作温度、可以达到更好的发光效果，同时增加使用寿命。
综上所述本发明一体式散热封装LED，以本体的承座、热枕以绝缘、良导热陶瓷离 子化合物材质进行微细均质处理，且一体成型供固定晶体、散热构件，并形成大温度梯度差 形成热传导路径，晶体产生热快速、大量散发、保持工作温度，提高使用安全性及寿命，具工 业上利用及首先创作的新颖性，符合发明专利的要件。
权利要求
一种一体式封装散热LED，其制造程序由陶瓷离子化合物以一型模成型一本体，该本体上设有一电极构件、供固定一组晶体焊接导通电源，其特征在于将具液相流动特性的陶瓷离子化合物置于一容器、形成一致冷材料；该容器有一通道可连接该型模；将一压力源连通该容器、导引适当压力，通过该压力源导引一压力施力于液相该致冷材料，进行微细均质处理；使液相该致冷材料朝该通道流动、并进入该型模，该液相致冷材料的分子形成朝流动方向整齐排列，液相该致冷材料注入该型模形成该本体；接着将该本体加热陶瓷化温度的高温环境，该本体进行陶瓷化处理形成高热传导效率的本体，该本体可以提供一接合部、该晶体固着封装。
2. 根据权利要求1所述的一体式封装散热LED，其特征在于，选择陶瓷离子化合微细处 理到纳米以上的粉体颗粒。
3. 根据权利要求1所述的一体式封装散热LED，其特征在于，该致冷材料以液相置于该 容器，通过该压力源导引10kg/cm2 35kg/cm2压力施力于液相该致冷材料，该致冷材料受 压流动形成分子整齐排列进行微细、均质处理。
4. 根据权利要求1所述的一体式封装散热LED，其特征在于，选择陶瓷离子化合微细均 质实体形成该本体、在加温摄氏130(TC至170(TC之间加热环境，进行陶瓷化处理。
5. 根据权利要求1所述的一体式封装散热LED，其特征在于，该本体的承座、热枕一体 成型构成热良导体，该热枕结合该散热构件，该本体与该晶体封装、该散热构件之间构成加 大温度梯度特性，整体可以加快热量传递排放。
6. 根据权利要求1所述的一体式封装散热LED，其特征在于，该本体的承座、热枕以绝 缘、良导热陶瓷离子化合物的材质一体成型，该承座、热枕隔开该散热构件防静电 构。
全文摘要
本发明提供一种一体式封装散热LED，其是导引压力于液相致冷材料，一本体的承座进行微细均质处理成型使分子同方向整齐排列，该承座可紧密固结一接合部、其上设有一晶体，该本体连接一导热构件，该本体及导热构件形成大幅温度差，该承座及导热构件构成良好吸热功效，该晶体可达到控温工作、确保稳定度及安全性。
文档编号H01L33/00GK101740683SQ20091020349
公开日2010年6月16日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者官有占, 张云联 申请人:官有占;张云联