专利名称：发光二极管座体结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)座体结构，特别是涉及一种应用于高功率发光二极管(high power light emittingdiode)照明单体的发光二极管座体结构。
背景技术：
近年来，由于发光二极管的发光效率持续的改善，使得发光二极管的应用市场大幅度成长。发光二极管之所以能有如此高的市场成长率，主要的成长动力有二，首先是将发光二极管应用于平面液晶显示器的背光源市场中，发光二极管与冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFL)间的替代应用；其次是在一般光源市场中，发光二极管与白炽灯泡或荧光灯之间的替代应用。在上述两个市场的成长动力中，发光二极管均具有环保、省能以及色彩表现性佳的产品优势；再者“欧盟2006年禁用汞”的环保法规，更是驱动发光二极管市场成长的主要原因。
请参阅图1、图2A、图2B所示，图1是一现有习知的发光二极管座体结构10的立体图，图2A是一现有习知的绝缘座体与导线架的剖视图，图2B是一现有习知的发光二极管座体结构的剖视图。现有习知的发光二极管座体结构10，其包括一散热基座11；至少一导线架12；以及一绝缘座体13。现有习知的发光二极管座体结构10在制造时，因为散热基座11及导线架12均为导体，为了避免散热基座11及导线架12在制造时因相互接触而产生电性连接，进而造成短路的现象，所以在绝缘座体13成型制造时，必须藉由顶针14将散热基座11及导线架12予以间隔开来。因为顶针14只是临时使用的成型制具，当绝缘座体13的成型作业完成及脱模后，顶针14将会与习知发光二极管座体结构10分离，因此现有习知的发光二极管座体结构10会留下顶针14的顶针开口15，也因此造成水气或湿气有机会经由顶针开口15产生渗透的现象，如此将造成发光二极管在封装作业时，在封装座体内填充液态的环氧树脂或硅胶在烘烤固化后，容易产生有气泡或类似水泡的瑕疵，进而影响整个发光二极管运作时所产生的亮度，令发光二极管的出发光效率大打折扣。
再者，现有习知的发光二极管座体结构10，其制造的步骤，是先完成绝缘座体13的成型，然后再将散热基座11与绝缘座体13填入或基入以作结合。为了增加散热基座11与绝缘座体13的结构结合，现有习知的散热基座11会在其与绝缘座体13接触的表面做成咬花的结构，以增加散热基座11与绝缘座体13接触面的磨擦力。然而此种先制造绝缘座体13再组合散热基座11的方式，因为绝缘座体13并未深入散热基座11咬花的间隙，因此在结构的稳固性仍嫌不足，使得水气或湿气也会经由散热基座11与绝缘座体13间的间隙进行渗透 此外，现有习知的发光二极管座体结构10，在封装座体内施以填充液态的环氧树脂或硅胶时，也会缓慢地沿着散热基座11与绝缘座体13间的间隙渗漏到绝缘座体13的外部，形成毛细流通现象。在不察的情况之下，封装座体内填充液态的环氧树脂或硅胶在烘烤固化后，将会产生更多的气泡或类似水泡的严重瑕疵。同时也会有因散热基座11与绝缘座体13接触面的磨擦力不足，使散热基座11松脱、滑动，造成在封已装好的发光二极管中，连接发光二极管晶粒40(半导体晶片)和导线架12间的微细金属线60断裂，造成严重的缺失。
由此可见，上述现有的发光二极管座体结构在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的发光二极管座体结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的发光二极管座体结构存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的发光二极管座体结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的发光二极管座体结构存在的缺陷，而提供一种新型的发光二极管座体结构，所要解决的技术问题是要改善发光二极管座体结构制造完成后，遗留下来的顶针开口和散热基座与绝缘座体间的间隙会有水气或湿气渗透，以及绝缘座体先成型，然后再将散热基座与绝缘座体填入或塞入以作结合与组装，造成封装作业时施以填充液态的环氧树脂或硅胶渗漏或结构密合度不佳留有缝隙的现象，而造成发光二极管在封装制程中，产生瑕疵的问题，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发光二极管座体结构，其包括一散热基座，其具有一固晶区；一绝缘件，具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面是与该散热基座贴合，又该绝缘件相对于该固晶区的位置，设有一开口；至少一导线架，设置于该第二侧面，且该导线架是藉由该绝缘件与该散热基座电性隔离并维持一定的间距，不相互接触到；以及一绝缘座体，包覆于该散热基座、该绝缘件及该导线架周边，并形成完整的该发光二极管座体结构。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的固晶区形成有一凹槽部。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的散热基座具有一延伸部，又该固晶区是形成于该延伸部处，且该开口是套设于该延伸部周边。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的散热基座，其与该绝缘座体接触的表面，是形成有一不规则状表面。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的散热基座，是为多边型或不规则的型体。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘件是为一绝缘垫片。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘件形成有至少一剖开部。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘件是选自一聚四氟乙烯(即铁氟龙)、一塑胶、一陶瓷、一木质及一橡胶材质的其中之一。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的绝缘件是为一金属材质且在该金属材质的表面形成有一绝缘层。
前述的发光二极管座体结构，其中所述的导线架是为一金属、一陶瓷电路板或一印刷电路板导线架。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供一种发光二极管座体结构，其包括一散热基座，其具有一固晶区；一绝缘件，具有一第一侧面及一第二侧面，第一侧面是与散热基座贴合，又绝缘件相对于固晶区的位置，设有一开口；至少一导线架，设置于绝缘件的第二侧面侧，且导线架是藉由绝缘件与散热基座电性隔离；以及一绝缘座体，包覆于散热基座、绝缘件及导线架周边并形成完整的发光二极管座体结构。
借由上述技术方案，本发明发光二极管座体结构至少具有下列优点 1、可以避免顶针开口造成水气或湿气渗透的现象，提高发光二极管制程品质及优良率。
2、能够提高散热基座与绝缘座体接触面的咬合效果，使得发光二极管座体结构的结构行为变得非常的稳固，且能阻绝水气或湿气的渗透，并可防止封装作业时，施以填充液态的环氧树脂或硅胶渗漏到外部的现象。
3、本发明以绝缘件来替代顶针的功能，可确实的将导线架与散热基座产生电性隔离并维持相对的间距，同时减少塑型模具结构的复杂性，进而可以降低塑型模具开发的费用及成本。
综上所述，本发明是有关一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)座体结构，其包括散热基座、绝缘件、导线架以及绝缘座体。藉由绝缘件的设置，可以阻绝散热基座与导线架间的电性连结，并可使发光二极管座体结构的品质及良率获得提升。本发明主要是可改善发光二极管座体结构制造完成后，遗留下来的顶针开口和散热基座与绝缘座体间的间隙会有水气或湿气渗透，以及封装作业时施以填充液态的环氧树脂或硅胶渗漏的现象，而造成发光二极管在封装制程中，产生瑕疵的问题。本发明藉由绝缘件以阻绝散热基座与导线架间的电性连结，因而可以省略顶针的使用，所以就不会有顶针开口所造成的问题，此外将组合后的散热基座、绝缘件及导线架置入塑型模具内，再进行绝缘座体成型作业的制造，因为散热基座其与绝缘座体接触的表面，是可形成有不规则状的表面，因此当进行绝缘座体的成型时，热融后的注胶料会填满不规则状表面的间隙，而冷却后会紧密的相互咬合。因此可使得发光二极管座体结构的结构行为变得非常的稳固，并且可以改善现有习知封装制程所产生的瑕疵问题。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的发光二极管座体结构具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是一现有习知的发光二极管座体结构的立体图。
图2A是一现有习知的绝缘座体与导线架的剖视图。
图2B是一现有习知的发光二极管座体结构的剖视图。
图3是本发明的一种发光二极管座体结构尚未完成绝缘座体制作时的实施例的分解立体图。
图4是本发明的一种发光二极管座体制造方法的流程图。
图5是图3的发光二极管座体结构的实施例的剖视图。
图6是为本发明又一种发光二极管座体结构尚未完成绝缘座体制作时的实施例的分解立体图。
图7是图6完成绝缘座体制作后的发光二极管座体结构的实施例的剖视图。
10习知发光二极管座体结构11散热基座 111固晶区 112延伸部 113凹槽部 114不规则状表面 12导线架13绝缘座体 14顶针 15顶针开口 20发光二极管座体结构21绝缘件 211第一侧面 212第二侧面 213开口 214剖开部 30发光二极管座体结构40发光二极管晶粒 50塑型模具 60金属线
具体实施例方式 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光二极管座体结构其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
<发光二极管座体制造方法实施例> 请参阅图3、图4所示，图3是本发明的一种发光二极管座体结构20尚未完成绝缘座体制作时的实施例的分解立体图，图4是本发明的一种发光二极管座体制造方法的流程图。本实施例为一种发光二极管座体结构20的制造方法，其包括下列步骤 提供一散热基座(S11)散热基座11例如铜、锡、钢或铁等金属材质亦或陶瓷、玻璃等非金属材质所制成，其具有良好的散热特性。
散热基座11主要是用以置放发光二极管晶粒40，并且对发光二极管晶粒40产生散热/散热的功效，因此散热基座11具有用以与发光二极管晶粒40结合的一固晶区111。
散热基座11除了可以是一平板的型体外，亦可以为一凸形型体，也就是说，可以在平板状散热基座11的一侧，以一体成型的制造方式制造出一延伸部112。当散热基座11设计成为一凸形型体时，固晶区111将会形成于延伸部112处，也就是形成于延伸部112的上方端部，而此时，绝缘件21的开口213是正好套设于延伸部112的周边，意即让出固晶区111的空间和位置。
为了使发光二极管晶粒40能更方便的结合，或者方便后续在发光二极管晶粒40上覆盖取光层或光波转换层(例如白光的荧光粉涂布层等)，因此固晶区111亦可再次形成有一凹槽部113。
散热基座11其与绝缘座体13接触的表面，是形成有一不规则状表面114，例如螺纹、咬花、凸体或凹体的表面等，如此当进行绝缘座体13的成型作业时，热融后的注胶料会填满不规则状表面114的间隙，所以当注胶料冷却固化后，散热基座11与绝缘座体13就会紧密的相互咬合。这样相互紧密咬合的结果，不但可以阻绝水气或湿气的渗透、防止封装作业时，施以填充液态的环氧树脂或硅胶渗漏到外部的现象，同时也因此使得散热基座11与绝缘座体13稳固且紧密的结合，所以发光二极管座体结构20的结构行为变得非常的稳固。
除了不规则状表面114的结构设计之外，散热基座11其与绝缘座体13接触的表面或者散热基座11的水平断面，亦可设计为多边形型体或不规则型体，例如三角型、矩型、五角型、钻石型......等。此处所指的多边形型体，是泛指任何非圆型、圆柱型或球型的型体者，如此将可防止散热基座11在绝缘座体13内旋转，而造成结构不稳定的现象。
提供一绝缘件(S12)绝缘件21，特别是为一绝缘垫片，其主要是用以阻绝散热基座11与导线架12间的电性连接并维持相对的间隙，不直接接触到。
绝缘件21具有一第一侧面211及一第二侧面212，该第一侧面211是与散热基座11贴合，又绝缘件21相对于固晶区111的位置，设有一开口213。设置开口213的目的是要让发光二极管晶粒40，在不受绝缘件21干涉的情况下，能完整的结合于散热基座11的固晶区111上。
当散热基座11设计成为一凸型体时，绝缘件21的开口213将会套设于散热基座11其延伸部112的周边。为了方便绝缘件21的套设作业或者考虑绝缘座体13成型时热涨冷缩的现象，绝缘件21又可再形成设有至少一剖开部214，而该剖开部214是由开口213为中心向四周放射状的延伸为较佳。
绝缘件21一般是为选自一聚四氟乙烯(即铁氟龙)、一塑胶(例如工程塑胶、麦拉)、一陶瓷、一木质及一橡胶材质等不具有导电性材质的其中之一。再者、绝缘件21亦可以为一金属材质且在金属材质的表面形成有一绝缘层。
提供至少一导线架(S13)导线架12的设置，可使得发光二极管晶粒40藉由微细金属线60(打线)与导线架12的电性连接，并且使得发光二极管晶粒40能与外部电力电性连接、导通。导线架12通常为成对的设置，每一组发光二极管晶粒40会对应到一对导线架12。导线架12设置于绝缘件21的第二侧面212，如此，导线架12就可以藉由绝缘件21与散热基座11电性隔离并维持一定的间距，不直接接触到。
一般导线架12的形式，除了有金属制的导线架12之外，其它例如陶瓷电路板(以陶瓷为基材并在基材上制有电路者)或印刷电路板(PrintingCircuit Board，PCB)......等，亦同样具有导线架12的功能。
提供一塑型模具并组合(S14)塑型模具50，主要用以制造绝缘座体13，且在制造绝缘座体13时将散热基座11、绝缘件21及导线架12等也一并一体成型包覆其中，又该绝缘座体13一般是以塑胶料或环氧树脂加以制成。当塑型模具50提供后，接着将组合后的散热基座11、绝缘件21及导线架12置入塑型模具50内。因为塑型模具50内同时具有一绝缘座体13的形成空间，因此当绝缘座体13的热融注胶料进入塑型模具50内后，在填满绝缘座体13的形成空间时，也将一并包覆住散热基座11、绝缘件21及导线架12。又当绝缘座体13的注胶料冷却固化后，绝缘座体13、散热基座11、绝缘件21及导线架12，将会一体成型。
绝缘座体13成型(S15)此一步骤是将组合后的散热基座11、绝缘件21及导线架12置入塑型模具50内，然后进行绝缘座体13的成型作业。而所谓的成型作业可以是射出成型、注胶成型或胶注成型......等任何一种方式。
脱模作业(S16)此一步骤也是将完成绝缘座体13成型作业的塑型模具50，在绝缘座体13的注胶料冷却后，进行塑型模具50的脱模作业。如此即可完成发光二极管座体结构20的制作。
<发光二极管座体结构20实施例> 请参阅图5、图6、图7所示，图5是图3的发光二极管座体结构20的实施例的剖视图，图6是本发明又一种发光二极管座体结构30尚未完成绝缘座体制作时的实施例的分解立体图，图7是图6完成绝缘座体制作后的发光二极管座体结构30的实施例的剖视图。本实施例为一种发光二极管座体结构20，其包括一散热基座11、一绝缘件21、至少一导线架12，以及一绝缘座体13。
该散热基座11，是例如铜、锡、钢或铁等金属材质亦或陶瓷、玻璃等非金属材质所制成，其具有良好的导热特性者。
散热基座11主要是用以置放发光二极管晶粒40，并且对发光二极管晶粒40产生散热/散热的功效，因此散热基座11具有一用以与发光二极管晶粒40结合的固晶区111。
散热基座11除了可以是一平板的型体外，亦可以为一凸形型体，也就是说，可以在平板状散热基座11的一侧，以一体成型的制造方式制造出一延伸部112。当散热基座11设计成为一凸形型体时，固晶区111将会形成于延伸部112处，也就是固晶区111将会形成于延伸部112的上方端部，而此时，绝缘件21的开口213是正好套设于延伸部112的周边。
为了使发光二极管晶粒40能更方便的结合，或者方便于发光二极管晶粒40上覆盖取光层或光波转换层(例如白光的荧光粉涂布层等)，因此固晶区111亦可再次形成有一凹槽部113。
散热基座11其与绝缘座体13接触的表面，是形成有一不规则状表面114，例如螺纹、咬花、凸体或凹体的表面等。当进行绝缘座体13的成型作业时，热融后的注胶料会填满不规则状表面114的间隙，所以当注胶料冷却固化后，散热基座11与绝缘座体13就会紧密的相互咬合。这样相互紧密咬合的结果，不但可使散热基座11与绝缘座体13稳固且紧密的组合，可以阻绝水气或湿气的渗透，同时也因此使得发光二极管座体结构20的结构行为变得非常的稳固。
除了不规则状表面114的设计外，散热基座11其与绝缘座体13接触的表面，亦可设计为多边型型体或不规则型体(图中未示)，例如三角型、矩型、五角型、钻石型......等。此处所指的多边形型体，其是泛指任何非圆型、圆柱型或球型的型体者，如此将可防止散热基座11在绝缘座体13旋转，而造成结构不稳定的现象。
该绝缘件21，特别是为一绝缘垫片，其主要是用以阻绝散热基座11与导线架12间的电性连接。该绝缘件21具有一第一侧面211及一第二侧面212，第一侧面211是与散热基座11贴合，又绝缘件21相对于固晶区111的位置，设有一开口213。该设置开口213的目的是要让发光二极管晶粒40，在不受绝缘件21干涉的情况下，能完整的结合于散热基座11的固晶区111上。
当散热基座11设计成为一凸型体时，绝缘件21的开口213将会套设于散热基座11其延伸部112的周边。
为了方便绝缘件21的套设作业或者考虑成型时热涨冷缩的现象，绝缘件21形成有至少一剖开部214，又剖开部214是由开口213为中心向四周放射状的延伸为较佳。
绝缘件21一般是选自一聚四氟乙烯(即铁氟龙)、一塑胶(例如工程塑胶、麦拉)、一陶瓷、一木质及一橡胶材质的其中之一。或者，绝缘件21亦可以为一金属材质且在金属材质的表面形成有一绝缘层。
该导线架12，导线架12的设置，可使得发光二极管晶粒40藉由微细金属线60(打线)与导线架12的电性连接，并且使得发光二极管晶粒40能与外部电力电性连接、导通。导线架12通常为成对的设置，每一组发光二极管晶粒40会对应到一对导线架12。导线架12设置于绝缘件21的第二侧面212，如此、导线架12就可以藉由绝缘件21与散热基座11电性隔离并维持一定的间距，不直接接触到。
一般导线架12的形式，除了有金属制的导线架12之外，其它例如陶瓷电路板(以陶瓷为基材并在基材上制有电路者)或印刷电路板(PrintingCircuit Board，PCB)......等，一同样具有导线架12的功能。
该绝缘座体13，包覆于散热基座11、绝缘件21及导线架12周边，在制造绝缘座体13时可以将散热基座11、绝缘件21及导线架12等也一并一体成型，并形成完整的发光二极管座体结构20。该绝缘座体13一般是以塑胶料以塑型模具50成型的方式加以制成。而所谓的成型作业可以是射出成型、注胶成型或胶注成型......等任何一种方式。
一般在生产制造时，为了大量生产，因此可将上述各实施例的散热基座11、一绝缘件21、至少一导线架12等，藉由其它临时性料件，使其相互连接成板状或卷轴状，如此便可以整片或整卷的加以大量制造，而可以提高生产效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种发光二极管座体结构，其特征在于其包括
一散热基座，其具有一固晶区；
一绝缘件，具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面是与该散热基座贴合，又该绝缘件相对于该固晶区的位置，设有一开口；
至少一导线架，设置于该第二侧面，且该导线架是藉由该绝缘件与该散热基座电性隔离并维持一定的间距，不相互接触到；以及
一绝缘座体，包覆于该散热基座、该绝缘件及该导线架周边，并形成完整的该发光二极管座体结构。
2.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的固晶区形成有一凹槽部。
3.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的散热基座具有一延伸部，又该固晶区是形成于该延伸部处，且该开口是套设于该延伸部周边。
4.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的散热基座，其与该绝缘座体接触的表面，是形成有一不规则状表面。
5.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的散热基座，是为多边型或不规则的型体。
6.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的绝缘件是为一绝缘垫片。
7.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的绝缘件形成有至少一剖开部。
8.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的绝缘件是选自一聚四氟乙烯(即铁氟龙)、一塑胶、一陶瓷、一木质及一橡胶材质的其中之一。
9.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的绝缘件是为一金属材质且在该金属材质的表面形成有一绝缘层。
10.根据权利要求1所述的发光二极管座体结构，其特征在于其中所述的导线架是为一金属、一陶瓷电路板或一印刷电路板导线架。
全文摘要
本发明是有关于一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)座体结构，其包括一散热基座，其具有一固晶区；一绝缘件，具有一第一侧面及+一第二侧面，该第一侧面是与该散热基座贴合，又该绝缘件相对于该固晶区的位置，设有一开口；至少一导线架，设置于该第二侧面，且该导线架是藉由该绝缘件与该散热基座电性隔离并维持一定的间距，不相互接触到；以及一绝缘座体，包覆于该散热基座、该绝缘件及该导线架周边，并形成完整的该发光二极管座体结构。藉由绝缘件的设置，可以阻绝散热基座与导线架间的电性连结，又藉由绝缘座体的包覆成型，可增加结构的密合度及强度，使得发光二极管座体结构的品质及优良率获得提升。
文档编号H01L25/00GK101132038SQ20061011203
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年8月25日
发明者李永富, 孙任远 申请人:必奇股份有限公司