专利名称：发光二极管构装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光二极管，尤其涉及一种用以提供绝佳导热机制以及电热隔离等功效的发光二极管构装结构。
背景技术：
发光二极管具有体积小、低耗电及使用寿命长等多项优点，目前已被广泛地应用于各式发光装置中。如图8、图9所示，是揭示一种已知的发光二极管，由图中可见，该发光二极管主要具有一铝基板80，并于该铝基板80的晶杯81中设置至少一发光二极管芯片82，及一荧光体83包覆于该发光二极管芯片82外侧。该铝基板80上绝缘设置数个电极84，与该发光二极管芯片82电性连接，借由这些电极84外接控制装置，使其可受控导通电源发光。
但前述发光二极管虽提供一种可受控发光的组件，然而该发光二极管中，其电极84是借由散热胶固定于铝基板80上，其中发光二极管芯片82通电激发光时产生的热与电流同时经由铝基板80来传导，无法达到电热隔离的功效，导致电流受传导的热所影响。
此外，如
图10所示，为另一种可发出白光的发光二极管构装结构，该发光二极管主要具有一晶杯50，该晶杯50一侧具有第一金属电极脚51，另侧间隔设置第二金属电极脚52，该晶杯50内黏着发光二极管芯片53，该发光二极管芯片53上的二电极接点分别以金属导线54连接该第一、第二金属电极脚51、52，且于该晶杯50内填充荧光体55，并将该发光二极管芯片53包覆于内，其次，再模塑成型一透光体56，将内有发光二极管芯片53的晶杯50及第一、第二金属电极脚51、52一端予以封固。
前述发光二极管在使用时，是以其第一、第二金属电极脚51、52连接直流电源，使其发光二极管芯片53通电后激发出色光，其中部分色光为芯片53外围的荧光体55吸收转化为互补色光如蓝光与黄光为互补光色，混合出来即呈现白色光，与原色光相混合后，再通过透光体56发出预定颜色的色光。
而前述发光二极管虽可提供一项可发出预定色光的发光组件，然而该发光二极管中，其一金属电极脚51是与晶杯50一体成型的构造，当发光二极管芯片通电激发光时，所产生的热无法使导热机制达到散热的功效。
此外，当制作白光的发光二极管构装结构时，前述的芯片式发光二极管(图8、图9所示)通电激发光后，其投射于外的色光尚会发生月晕现象，探究其因发现如图11所示，该发光二极管的发光二极管芯片82黏着于晶杯81中，再以填入晶杯81内的荧光体83包覆其上。其中因晶杯81内壁界面对荧光体的吸附作用，不易控制其形状，造成相对于芯片发光区中央上方的荧光体较薄等，导致该荧光体形状无法符合发光组件场型分布的形状，以致该发光二极管投射于外的色光产生月晕现象。其中，因光路径A很明显比光路径B、C还要短，而且光路径A处的光强度又高于光路径B、C处，因此在发光二极管芯片发光经过不同荧光体路径长度时，即造成经由光路径A出来的光色明显与经由光路径B、C的光色不同。举例来说，光路径A处的光色较偏向发光二极管芯片原始颜色即白光偏蓝，而光路径B、C处的光色则因经过荧光体的路径长，蓝光被吸收转成荧光的比例较多，则较偏向荧光粉的颜色白光偏黄，此即所谓的『月晕』现象。又，该发光二极管中构装多个发光二极管芯片时，该荧光体的形状相较于该发光组件场型分布的形状变异更大，导致月晕现象更为明显，影响该发光二极管的产品质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种发光二极管构装结构，其除了提供一较佳导热机制，更用以解决现有技术存在有白光发光二极管构装结构所造成的月晕现象，让连接电极脚的电路不易受热的影响。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种发光二极管构装结构，其特征在于，包括一具导热性的基座，其上包括至少一电极脚孔；至少一电极脚，是设置于该基座的电极脚孔中；一高硬度胶，是填塞于该电极脚与基座之间，固定该电极脚；至少一发光二极管芯片，是黏设于该基座上，其上至少有一接点通过金属导线连接相对应的电极脚；一透光体，是成型于该基座上，将该发光二极管芯片及导线包覆于内。
前述的发光二极管构装结构，其中基座中尚包括一成型于其正面中央的凸起状芯片座，供发光二极管芯片黏着其上，该芯片座上另设有一荧光体以液态点置于其上固化成型且包覆该发光二极管芯片，该荧光体外表面通过表面张力形成于凸起状芯片座上。
前述的发光二极管构装结构，其中基座上设有一内壁为光反射面的晶杯。
前述的发光二极管构装结构，其中电极脚上套设一绝缘套管，伸入该基座的电极脚孔中，并用高硬度胶填塞于该电极脚与电极脚孔孔壁间的间隙。
前述的发光二极管构装结构，其中基座外围形成导热片部。
前述的发光二极管构装结构，其中基座是采用金属、导热塑料、陶瓷或石墨制成的物件。
前述的发光二极管构装结构，其中透光体中含有荧光体。
前述的发光二极管构装结构，其中透光体中含有光扩散剂。
前述的发光二极管构装结构，其中荧光体中含有光扩散剂。
前述的发光二极管构装结构，其中光扩散剂是采用硅树脂、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛或硫酸钡。
本实用新型借由前述技术方案的设计，其主要特点在于本实用新型发光二极管构装结构中提供了较佳的导热机制，使得发光二极管芯片点亮时所发出的热可以容易传导至该具导热性的基座，或进一步与散热金属结合，使发光二极管能维持在额定温度以下操作。同时，本实用新型利用高硬度胶或结合绝缘套管除了固定电极脚外，且介于电极脚和基座之间作有效地电绝缘及热隔绝，让发光二极管所发的热被高硬度胶限制于基座与散热组件上，而不易传递至电极脚上，让连接电极脚的电路不易受热的影响。
本实用新型的次一目的在于利用该基座正面形成凸起状芯片座，再令荧光体以液态点置于该芯片座上固化成型，并使其外表面通过表面张力形成中央略高的弧曲表面的设计，以解决现有发光二极管发光时产生的月晕问题。
前述用于解决月晕问题的技术手段主要是借其基座在晶杯底面形成预定面积尺寸的凸起状芯片座，供发光二极管芯片黏着其上，再在其上点置荧光体，使该荧光体自液态至固化成型的过程中，一方面借由该凸起的芯片座限制荧光体外围尺寸，并借由该荧光体本身表面张力而形成中央略高的弧凸状型体包覆于芯片外侧，让荧光体因设计的芯片座面积形成了预定的形状，使芯片发出光在荧光体内所走路径达到最佳化，使其形成一更符合发光组件场型分布的荧光体。尤其是该发光二极管构装有多个发光二极管芯片时，更能借此设计，使芯片发出的色光可与该荧光体吸收部分色光转换为互补色光的比例相互调和而达到较佳化，使投射于外的光可以均匀散布，进而解决现有发光二极管发光时的光色产生的月晕现象。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1、图2是本实用新型发光二极管构装结构的第一较佳实施例的主视及俯视平面示意图。
图3、图4是本实用新型发光二极管构装结构的第二较佳实施例的主视及俯视平面示意图。
图5、图6是本实用新型发光二极管构装结构的第三较佳实施例的主视及俯视平面示意图。
图7是本实用新型发光二极管结合于散热体上的使用状态参考图。
图8、图9是目前已知芯片型发光二极管立体及俯视平面示意图。
图10是目前已知另一发光二极管的构装结构平面示意图。
图11是图8、图9所示芯片型发光二极管的发光场型分布示意图。
图中标号说明10基座11晶杯12杯壁13光反射面14芯片座 15电极脚15A电极脚 15B电极脚15C电极脚 15D电极脚16绝缘套管17高硬度胶18导热片部181固定孔19电极脚孔20发光二极管芯片 20A发光二极管芯片20B发光二极管芯片20C发光二极管芯片21金属导线30荧光体40透光体50晶杯51第一金属电极脚52第二金属电极脚 53发光二极管芯片54金属导线55荧光体56透光体60散热体80铝基板 81晶杯82发光二极管芯片 83荧光体84电极具体实施方式
如图1及图2所示，是本实用新型发光二极管构装结构的一较佳实施例，其中图2为该实施例的俯视平面示意图，该发光二极管构装结构主要包括一基座10、至少一电极脚15、一高硬度胶17、至少一发光二极管芯片20及一透光体40，其中该基座10是具有导热性材料如导热金属、石墨、导热塑料、陶瓷等材料所制成的部件，其主要包括有相对于该电极脚15数量的电极脚孔19，进一步可在该基座10的正面上设置一晶杯11，另外，该晶杯11内周面可进一步形成朝外扩张的锥状杯壁12，该杯壁12内侧面进一步又可以设置为具有光反射特性的光反射面13。
在本较佳实施例中，该发光二极管中具有二支电极脚15设置于该基座10的电极脚孔19中，其一端伸入该基座10正面的晶杯11内，另一端伸出基座10底部外，且由该高硬度胶17填塞于该电极脚15与该基座10上的电极脚孔19孔壁之间，除利用该高硬度胶17用以固定该电极脚15外，尚可在电极脚15和基座10之间作有效地电绝缘以及热绝缘。
如图3所示，这些电极脚15上尚可先各以一不导热的绝缘套管16套设其一端，再以这些电极脚15具有不导热的绝缘套管16一端分别插入该基座10的电极脚孔19中，之后，以高硬度胶17填入该电极脚孔19中将其固定，完成了整个基座10的基本型态。前述中，该不导热的绝缘套管16除了具有固定该电极脚15的功用外，尚可在电极脚15和基座10之间有效地作电绝缘以及热绝缘。
如图1、图3、图5所示，该发光二极管芯片40是黏设于该基座10正面的晶杯11内，该发光二极管芯片20上具有数个接点，这些接点并分别借金属导线21连接至该基座10中相对应的电极脚15。又本实用新型所使用的发光二极管芯片20可为单个或多个，当本实用新型使用多个发光二极管芯片20时，这些发光二极管芯片20为可发出相同波长光的芯片，或可为发出不同波长光的芯片，如图3、图4所示，本实用新型设有三个发光二极管芯片20A、20B、20C，且该基座10上设有四支电极脚15A、15B、15C、15D，其中该三个发光二极管芯片20A、20B、20C预定的相同电极以导线21连接其相对应的电极脚15A、15B、15C，另，该三个发光二极管芯片20A、20B、20C的另一电极以导线21汇集连接至共同的电极脚15D。
如图1、图3所示，该透光体40可设置于该基座10正面的晶杯11内，并将发光二极管芯片20及其外侧的荧光体30包覆于内，同样的，该透光体30中也可添加光扩散剂，使通过其中的光可均匀散射，所述的光扩散剂可选用硅树脂、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛或硫酸钡等。
此外，本实用新型的发光二极管构装结构中，尚可如图5、图6所示，进一步借由该基座10正面的晶杯11内形成预定面积尺寸的凸起状芯片座14设计，使发光二极管芯片20黏着其上，并于其上成型一荧光体30包覆该发光二极管芯片20，再以成型该基座10上的透光体40包覆于内。前述中，除借由该凸起的芯片座14限制荧光体30外围大小，更令荧光体30以液态点置其上固化成型时，借本身表面张力的作用而成中央略高的弧凸状曲面，本实用新型必须使用光学设计及计算其芯片座14的特定面积，让荧光体30因设计的芯片座14面积形成了预定的形状，使发光二极管芯片20发出光在荧光体30内所走的路径达到最佳化，进而固化形成一更符合发光组件场型分布的荧光体30，尤其是该发光二极管构装结构中具有多个发光二极管芯片20时，利用此一技术手段更易于成型与发光二极管芯片20尺寸接近的荧光体30，而且借此技术手段，可使发光二极管芯片20发光面所发出的光可与该荧光体30吸收光转换为互补光的比例达到较佳化，使投射于外的光色可以均匀散布，进而解决现有发光二极管发白光时产生的月晕现象。并且点置荧光体30至芯片座14的制程动作非常简便快速，而定量的荧光体30点置在固定凸起面积的芯片座14上，借由表面张力所形成的形状控制容易，进而达到批量生产、质量稳定且没有月晕现象的白光发光二极管生产技术。
前述中，该荧光体30是使用混掺有荧光粉的透明胶以点胶方式点置于该芯片20上，经固化后成型，且该荧光体30是与发光二极管芯片20所发出的色光构成互补色，如该发光二极管芯片20是使用可发出蓝光的芯片，则该荧光体30可使用吸收部分蓝光转换发出黄光的荧光体。又，该荧光体30中尚可进一步添加光扩散剂，使通过其中的光线可均匀散射，前述的光扩散剂可为硅树脂、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛或硫酸钡等。
再者，本实用新型使用的基座10为具有导热性的座体，用以使发光二极管芯片20点亮时所发出的热可以传导至该导热基座10上散热。如图4、图6或图7所示，该基座10尚可于其外围处至少一固定孔181，或令该基座外围处形成朝外凸伸的导热片部18，该固定孔181设于该导热片部18上，使该基座10可借由螺丝或其它固定组件穿过该固定孔181组设于该散热体60上，使该发光二极管能维持在额定温度以下操作，以提升该发光二极管的使用寿命，此外，更可实现导电路径与导热路径的有效隔离。本实用新型的发光二极管易于固定在散热体60上，另以电路板借由电极脚15控制发光二极管芯片20。发光时，电路板的电子组件不会被散热板的热所影响。例如，电路板正常工作时，因发光二极管芯片20所发出的热借由基座10传导至散热体60上，使散热体60温度至70～80℃。但基座10因为只靠电极脚15与电路板接触连结，而不直接与散热体60接触，因此，电路板温度不会因发光二极管芯片20所发出的热而上升，依然可维持在40～50℃的稳定操作，因此可实现导电路径与导热路径的有效隔离。
综上所述，本实用新型提供一种创新技术方案的二极管构装结构，使其提供了较佳的导热机制，使得芯片点亮时所发出的热可以传导至该具有导热性的基座，且该导热基座在应用时更方便与散热体结合，使发光二极管能在额定温度以下操作，更提升了发光二极管的使用寿命。并且因为导电路径与导热路径的有效隔离，让控制电路的电子组件不易受热的影响。此外，本实用新型尚可有效地改善现有发光二极管发白光时产生的光色月晕现象，因此，本实用新型确提供一项极具产业利用价值的发光二极管设计。
权利要求1.一种发光二极管构装结构，其特征在于，包括一具导热性的基座，其上包括至少一电极脚孔；至少一电极脚，是设置于该基座的电极脚孔中；一高硬度胶，是填塞于该电极脚与基座之间，固定该电极脚；至少一发光二极管芯片，是黏设于该基座上，其上至少有一接点通过金属导线连接相对应的电极脚；一透光体，是成型于该基座上，将该发光二极管芯片及导线包覆于内。
2.根据权利要求1所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述基座中尚包括一成型于其正面中央的凸起状芯片座，供发光二极管芯片黏着其上，该芯片座上另设有一荧光体以液态点置于其上固化成型且包覆该发光二极管芯片，该荧光体外表面通过表面张力形成于凸起状芯片座上。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述基座上设有一内壁为光反射面的晶杯。
4.根据权利要求1所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述电极脚上套设一绝缘套管，伸入该基座的电极脚孔中，并用高硬度胶填塞于该电极脚与电极脚孔孔壁间的间隙。
5.根据权利要求1或2所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述基座外围形成导热片部。
6.根据权利要求1或2所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述基座是采用金属、导热塑料、陶瓷或石墨制成的物件。
7.根据权利要求1所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述透光体中含有荧光体。
8.根据权利要求1所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述透光体中含有光扩散剂。
9.根据权利要求2所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述荧光体中含有光扩散剂。
10.根据权利要求8或9所述的发光二极管构装结构，其特征在于所述光扩散剂是采用硅树脂、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛或硫酸钡。
专利摘要一种发光二极管构装结构，主要具有一导热基座，该基座以其电极脚孔供电极脚插设，并以高硬度胶绝缘固定，该基座供发光二极管芯片黏设其上，以导线连接电极脚，利用导热基座以及电极脚的绝缘，提供电热隔离的机制，使发光二极管在额定温度以下操作而延长使用寿命，另该基座中尚可进一步形成凸起状芯片座，并以荧光体覆盖于芯片上，借此，供发光二极管芯片设于其上，又以荧光体以液态胶点置成型及借表面张力而形成一符合发光组件场型分布的弧凸状荧光体，以达到较佳比例及光色均匀散布，以避免产生月晕现象。
文档编号H01L25/075GK2881965SQ200620002048
公开日2007年3月21日 申请日期2006年2月6日 优先权日2006年2月6日
发明者苏晋锋, 吴定丰 申请人:安提亚科技股份有限公司, 吴定丰