专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发光技术领域，尤其涉及一种发光二极管。
背景技术：
LED (Light Emitting Diode)，即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是 利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，半导体中的少数截流子和多数 截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白色 的光。LED光源由于具有高节能、寿命长、利于环保等优点，实际上，自LED问世以来，LED的 应用面越来越广泛，其环保节能之优点使得LED被视为21世纪之主要照明光源之一。为了在照明市场占得一席之地，不同封装类型的白光LED在市场上不断出现。随 着LED的大量应用，LED的需要量逐渐增大，然而如何提高LED的光效以及如何解决高功率 LED的散热问题一直都是LED开发的一个重要课题。就照明模块而言，发光功率、散热性能 以及出光效率都是设计者所关心的焦点。在以往的LED结构中，发光芯片通常设置于没有垂直散热功能的支架上，发光芯 片产生的热很大一部分是沿着支架的金属引脚横向导出，但由于支架的金属引脚导热和散 热的能力有限以及导热路径长，以致于热量无法及时导出。
实用新型内容有鉴于此，有必要提供一种散热性能增强的发光二极管。一种发光二极管，其包括支架、至少一个发光芯片、覆盖发光芯片的胶体以及与发 光芯片的正负极对应电性连接的至少一对引脚，所述支架具有相对的表面和底面，所述支 架的表面开设有反射槽，每个引脚具有一个延伸至反射槽槽底的内端部，每个发光芯片承 载于一个引脚延伸至反射槽槽底的内端部，所述反射槽的槽底具有贯通支架底面的开槽， 所述承载发光芯片的引脚的内端部伸入到开槽并凹陷于开槽内。进一步，所述承载发光芯片的引脚的内端部横跨整个开槽，所述承载发光芯片的 引脚的内端部的截面形状为与开槽截面形状相对应的凹状。进一步，所述承载发光芯片的引脚的凹状内端部是冲压成形而下沉的凹陷薄片。进一步，所述开槽具有贯通支架底面的槽口，所述承载发光芯片的引脚的内端部 包括沿着开槽的槽壁延伸的侧部和横跨整个开槽槽口的底部，每个发光芯片承载于对应一 个内端部的底部。进一步，所述承载发光芯片的引脚的内端部的底部与所述支架的底面平齐或凸出 于所述支架的底面。进一步，所述胶体填充整个开槽，所述胶体的顶面为平面并与反射槽的槽底平齐。进一步，所述承载发光芯片的引脚的内端部的凹陷形状为由反射槽的槽底向支架 的底面方向渐缩的形状。进一步，所述发光芯片具有多个芯片，所述引脚具有多对引脚，所述多个芯片分别
3承载于多个引脚的内端部，所述多个芯片分布于所述开槽中。进一步，所述胶体中掺杂有荧光粉，所述发光芯片包括激发荧光粉而发出白光的 单色芯片。进一步，所述发光芯片包括三基色芯片，所述三基色芯片上的胶体中掺杂有扩散 剂。在所述发光二极管中，支架在反射槽的槽底进一步设有开槽，承载芯片的引脚内 端部伸入到开槽并凹陷于开槽内，这样，发光芯片产生的热量能够直接从凹陷的引脚内端 部传导出，例如传导到外部环境或外部散热装置，从而以垂直散热形式散发芯片产生的热 量，不需要沿着引脚横向导出，由此极大降低热阻，增强发光二极管的散热性能。
以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中
图1是本实用新型第一实施例提供的发光二极管俯视示意图；图2是图1中发光二极管的仰视示意图；图3是图1中发光二极管沿ΙΙΙ-ΙΙΓ的截面示意图；图4是本实用新型第二实施例提供的发光二极管的横截面示意图；图5是本实用新型第三实施例提供的发光二极管俯视示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅作为实例，并不用于限定本实用新型的保护范围。请参阅图1、2和3，显示本实用新型第一实施例的发光二极管10，其包括支架11、 至少一个发光芯片12、覆盖所述发光芯片12的胶体14以及与发光芯片12的正负极对应电 性连接的至少一对引脚18，支架12具有相对的表面110和底面112，支架12的表面110开 设有反射槽17，每个引脚18具有一个延伸至反射槽17槽底170的内端部180，每个发光芯 片12承载于一个引脚18延伸至反射槽17槽底170的内端部180a，反射槽17的槽底170 具有贯通支架12的底面112的开槽16，承载发光芯片12的引脚18的内端部180a伸入到 开槽16并凹陷于开槽16内。支架11可以是可塑性材料，例如聚邻苯二甲酰胺(英文缩写为PPA)等，以便支架 11可以通过注塑成形。根据实际需要，支架11的形状可以是方形或圆柱形，图示为方形，具 体根据实际需要而定，不限于此。支架11的反射槽17截面形状可以为“V”形、梯形、杯形或碗形等，用于反射发光 芯片12发出的侧向光，形成较好的光斑。如图3所示，开槽16位于反射槽17的槽底170 大致中央位置，开槽16在反射槽17的槽底170上的开口尺寸小于槽底170，由此槽底170 部分即构成台阶，该台阶部分位于开槽16外沿。开槽16具有贯通支架11的底面112的槽 Π 160。如图3所示，引脚18在覆盖该台阶的部分通过金线19与发光芯片12的正负极电 性连接。进一步，一对引脚18中的一个引脚18伸入到开槽16并凹陷于开槽16内，另一个 引脚18延伸至反射槽17的槽底170 —部分，例如图3所示的延伸到台阶部分，并且该对引脚18在台阶位置相互绝缘隔离。当然，伸入到开槽16内的内端部180a可以是组合成一体 的。其中，承载发光芯片12的引脚18的内端部180a横跨整个开槽17，承载发光芯片 12的引脚18的内端部180a的截面形状为与开槽16截面形状相对应的凹状。例如，承载发 光芯片12的引脚18的内端部180a的凹陷形状可以是由反射槽17的槽底170向支架11的 底面110方向渐缩的形状，例如该内端部180a的截面可以为“V”形、梯形、杯形或碗形等。 该承载发光芯片12的引脚18的凹状内端部180a是冲压成形而下沉的凹陷薄片。每个引 脚18都可以是一个金属薄片，易于冲压成形，且由于较薄，热阻更低，散热迅速。进一步，该承载发光芯片12的引脚18的内端部180a包括沿着开槽16的槽壁延伸 的侧部182和横跨整个开槽16的槽口 160的底部184，每个发光芯片12承载于对应一个内 端部180a的底部184。如图所示，内端部180a的底部184位于开槽16的槽口 160并封闭 槽口 160，且底部184与槽口 160尺寸相同。该内端部180a的底部184直接与外界接触或 与散热装置热耦合，例如底部184可通过导热胶等与外部散热装置热接触，以便促进散热。 该承载发光芯片12的引脚18的内端部180a的底部184与支架11的底面112平齐，即在 同一水平面上，这样有助于外部散热装置便于与底部184紧密接合，降低热阻，促进散热效 果。引脚18绕过支架11的侧壁延伸到支架11的底面112边缘位置，形成外端部186。本实施例中，发光芯片12包括多个芯片，每个发光芯片12都有正负极，仅作为示 例，在如图3所示方向中，左边可以是发光芯片12的正极，右边为负极。实际应用中，发光 芯片12可具有一个发光芯片12或两个以上的发光芯片12，开槽16尺寸也相应变化。同 样，引脚18的对数与发光芯片12的数量一致，具有一对或两对以上，每对引脚18对应连接 一个发光芯片12。图示实施例中显示多对引脚18和多个芯片12，多个芯片12分别承载于 多个引脚18的内端部180a，多个芯片12和承载多个芯片12的内端部180a分布于开槽16 中。胶体14填充整个开槽16以及覆盖多个芯片12，优选地，多个芯片12并列排布于 开槽16中。胶体14可以是环氧树脂等胶水材料。在本实施例中，胶体14中掺杂有荧光粉， 即荧光胶，发光芯片12包括激发荧光粉而发出白光的单色芯片，可以为一个或多个相同或 不同的单色芯片。例如，单色芯片为蓝色芯片，荧光粉为受蓝光激发而发出红光、绿光或黄 光荧光粉，或者是这些荧光粉的任意组合，以便发出白光。胶体14的顶面为平面并与反射 槽17的槽底170平齐，即胶体14基本填平开槽16。通过这种结构设置，可提高发光均勻性 和光效。通过开槽16容纳内端部180a以及置于内端部180a上的发光芯片12，同时还容纳 胶体14，方便点荧光胶，使荧光胶限定在凹部16处，防止荧光胶溢流走失。这种结构既能保 证胶体14完全覆盖发光芯片12，又节省用胶，且操作简便。此外，根据需要，如图3所示，可在胶体14上再覆盖一封装体15，例如环氧树脂或 硅胶等，可以是图示顶面为平面形式，或者是透镜形式。这样，可避免胶体14遭受污染，同 时还可控制光的出射角度。封装体15采用透镜时，可通过如上所述的模压成形方式直接在 设有芯片的支架上形成，也可以是直接将预先模压成形的透镜盖设于设有芯片的支架上。上述发光二极管在制作及封装时，支架11通过注塑成形方法形成，反射槽17和开 槽16即可预先形成，引脚18通过表面贴装等方法形成，然后通过冲压方式，将引脚18伸入 反射槽17的槽底较长的内端部180a冲成如上所述的预定形状，然后再在其上固晶及点胶，
5含有荧光粉的胶体14，然后可选择性地点封装胶或通过模压成形出透 镜，构成封装体15，即形成上述发光二极管10。请参阅图4，显示本实用新型第二实施例的发光二极管20，其结构基本类似于第 一实施例的发光二极管10。图4与图1、2、3相同的元件采用相同的标号，在此不再赘述。本 实施例的发光二极管20与第一实施例的主要不同之处在于支架21。本实施例内端部180a 的底部184凸出于支架21的底面212，或者说，内端部180a的底部184高于开槽16的槽 口 160。这样，当内端部180a的底部184表面与外部散热装置热耦合时，可填充导热胶或 导热微粒等，由于内端部180a的底部184凸出于支架21的底面212，从而使得内端部180a 具有更大的散热面积，因而，这种的结构也有利于散热。本实施例的发光二极管20的制作 及封装同发光二极管10，主要不同在于，内端部180a的底部184被冲压的距离不同或者说 槽口 160的位置不同，例如本实施例的开槽16的深度小些。当然，在其它实施例中，内端部 180a的底部184也可以低于支架21的底面212，同样也可填充导热胶或导热微粒等，进行 散热或热传递，并不限以上实施例的描述。请参阅图5，显示本实用新型第三实施例的发光二极管30，其结构基本类似于第 一实施例的发光二极管10。图5与图1、2、3相同的元件采用相同的标号，在此不再赘述。 本实施例的发光二极管30和第一实施例的发光二极管10主要不同之处在于发光芯片32 和胶体；34。本实施例的发光芯片32包括三基色芯片，即红色LED 321、蓝色LED 322和绿 色LED 323。进一步，本实施例的发光芯片32上的胶体34中掺杂有扩散剂。通过扩散剂， 可在显示RGB全彩时，加入其作混光用。本实施例由于采用三基色芯片，由此胶体34内可 以不含有荧光粉。如图所示，红色LED 321、蓝色LED 322和绿色LED 323按一定行列排布于凹部16 内，图中显示成一列平行排布于其中，呈一字形RGB的全彩分布结构。当有更多的三基色芯 片时，可以按照多行多列的方式排列，并不限于图示结构。通过这种三基色芯片，能够混合 出较均勻，色彩齐全的真彩色的发光或显示效果，特别适合那些增加电流提高流明的发光 二极管，以及高电流大尺寸芯片全彩产品。本实施例的发光二极管30的制作及封装同发光 二极管10，不同在于，发光芯片32和胶体34的组成不同。在所述发光二极管中，通过在支架表面设有凹部，发光芯片设置于所述凹部中，这 样，发光芯片产生的热量能够直接从凹部的底部传导到支架的底面以及整个支架，降低热 阻，并可充分利用支架的大面积特性，增强发光二极管的散热性能。而且，在实际应用时，由 于凹部的底部凸出于支架的底面，从而能够直接将凹部的底部与外部散热装置热耦合，直 接迅速地对发光芯片进行散热，进一步显著提高发光二极管的散热性能。此外，通过设置凹 部结构形式，例如具有渐缩截面，使得发光二极管具有很好的光斑和出光效率，可广泛应用 于各种光源或显示装置等。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种发光二极管，其包括支架、至少一个发光芯片、覆盖发光芯片的胶体以及与发光 芯片的正负极对应电性连接的至少一对引脚，所述支架具有相对的表面和底面，所述支架 的表面开设有反射槽，每个引脚具有一个延伸至反射槽槽底的内端部，每个发光芯片承载 于一个引脚延伸至反射槽槽底的内端部，其特征在于，所述反射槽的槽底具有贯通支架底 面的开槽，所述承载发光芯片的引脚的内端部伸入到开槽并凹陷于开槽内。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述承载发光芯片的引脚的内端部 横跨整个开槽，所述承载发光芯片的引脚的内端部的截面形状为与开槽截面形状相对应的 凹状。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述承载发光芯片的引脚的凹状内 端部是冲压成形而下沉的凹陷薄片。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述开槽具有贯通支架底面的槽口， 所述承载发光芯片的引脚的内端部包括沿着开槽的槽壁延伸的侧部和横跨整个开槽槽口 的底部，每个发光芯片承载于对应一个内端部的底部。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述承载发光芯片的引脚的内端部 的底部与所述支架的底面平齐或凸出于所述支架的底面。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述胶体填充整个开槽，所述胶体的 顶面为平面并与反射槽的槽底平齐。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述承载发光芯片的引脚的内端部 的凹陷形状为由反射槽的槽底向支架的底面方向渐缩的形状。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光芯片具有多个芯片，所述引 脚具有多对引脚，所述多个芯片分别承载于多个引脚的内端部，所述多个芯片分布于所述 开槽中。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述胶体为荧光胶体，所述发光芯片 包括激发荧光胶体而发出白光的单色芯片。
10.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光芯片包括三基色芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种发光二极管，其包括支架、至少一个发光芯片、覆盖发光芯片的胶体以及与发光芯片的正负极对应电性连接的至少一对引脚，支架具有相对的表面和底面，支架的表面开设有反射槽，每个引脚具有一个延伸至反射槽槽底的内端部，每个发光芯片承载于一个引脚延伸至反射槽槽底的内端部，反射槽的槽底具有贯通支架底面的开槽，该承载发光芯片的引脚的内端部伸入到开槽并凹陷于开槽内。在该发光二极管中，支架在反射槽的槽底进一步设有开槽，承载芯片的引脚内端部伸入到开槽并凹陷于开槽内，这样，发光芯片产生的热量能直接从凹陷的引脚内端部传导出，以垂直散热形式散发芯片产生的热量，由此极大降低热阻，增强发光二极管的散热性能。
文档编号H01L33/62GK201887075SQ20102054076
公开日2011年6月29日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者黄建中 申请人:弘凯光电(深圳)有限公司