专利名称：功率型led封装底座的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率型LED封装底座。
背景技术：
LED因其绿色、环保等诸多优点，被认为是取代白炽灯、荧光灯等耗电大、 污染环境的传统照明光源的革命性固体光源。常规LED —般是支架式，采用环 氧树脂封装，功率较小，整体发光光通量不大，亮度高的也只能作为一些特殊 照明使用。随着LED芯片技术和封装技术的发展，顺应照明领域对高光通量LED 产品的需求，功率型LED逐步走入市场。这种功率型的LED—般是将发光芯片 放在底座上，上面填充低应力柔性硅胶以保护发光芯片。对于由PN结组成的发 光二极管，当正向电流从PN结流过时，PN结有发热损耗。对于功率发光二极管 来说，驱动电流一般都为几百毫安以上，PN结的电流密度非常大，所以PN结的 温升非常明显。由于结温的上升会使PN结发光复合的几率下降，发光二极管的 亮度就会下降，即发光效率降低。同时，由于热损耗引起的温升增高，发光二 极管亮度将不再继续随着电流成比例提高，即显示出热饱和现象。
目前，现有技术中底座一般为塑料材质的基板和金属材质的引出线组成的 基板式，或者由两根分离的金属电极组成的支架式。前者通过注塑或压膜形成， 后者则由后序加工中的环氧树脂包裹后固定成形。这样底座没有设计合理且专 门用于散热的结构，所能提供的散热能力及其有限，虽能适应mW级别的LED器 件的使用需要，但对于W级别功率型LED来说这样的底座不能完全胜任。因此 目前的功率型LED的封装底座存在散热慢、光效率低、易老化的缺点。
现有技术中，在封装过程中的反射处理，功率型LED通常是将功率型芯片装配在带反射腔的金属支架或基板上，也就是说在支架或者基板本体上设置有 反射腔的结构。支架式的反射腔一般是采取电镀方式提高反射效果，而基板式 的反射腔一般是采用抛光方式，有条件的还会进行电镀处理，但以上两种处理 方式受模具精度及工艺影响，在打磨处理后的反射腔有一定的反射效果，但并 不理想。目前国内制作基板式的反射腔，由于抛光精度不足或金属镀层的氧化， 反射效果较差，这样导致很多光线在射到反射区后被吸收，无法按预期的目标 反射至出光面，从而导致最终封装后的取光效率偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种功率型LED封装底座，结构简单牢固， 散热快，取光效率高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案该功率型LED封装底座 包括基板和引出线，所述引出线固定在基板上，所述引出线在所述基板的上部 向外形成凸起，所述引出线与基板之间还设有绝缘柱，所述基板为扁平的金属， 所述基板中央设有贯穿基板且与基板紧配连接的铜芯柱，所述铜芯柱在所述基 板上部向外形成凸起，所述凸起高度与引出线的凸起相等，所述基板边缘设有 固定孔，所述基板上部还设有贯通式且内壁光滑的封装管，所述封装管底部通 过焊接固定连接在基板上，在所述基板上部所述引出线的凸起和所述铜芯柱的 凸起都位于封装管内。
作为本发明的一种改进，所述铜芯柱在基板上部的凸起沿铜芯柱径向设有 延伸部分，所述延伸部分与引出线的凸起分离。这样的布局可以在基板上放置 更多的LED发光芯片，可以是同种类型的LED发光芯片，通过控制各个LED发 光芯片的通电来调节光亮程度；也可以是不同种类型的LED发光芯片，同样通 过控制各个LED发光芯片的通电来发出不同颜色的光，起到一个LED灯多种发光颜色的功能。
作为本发明的一种优选，所述封装管为内壁呈圆柱状的金属管。封装管的 作用是代替原有的反射面，把光线反射过程集中在一个的器件上，因为封装管 容易加工，所以可以将反射面做到更为理想的精度，得到很好的取光效率。而 采用直腔式金属管则还能起到加强底座硬度的作用，使底座结构更牢固，因为 基板和封装管都为金属，比以往的全塑料质地或者半塑料质地的底座就能承受 相当大的外力挤压；同时金属的热传递快，所以增加了底座的散热面积，具有 更强的散热能力。
作为本发明上述优选的一种改进，所述封装管的底部设有用于增加连接面 的凸缘。凸缘增加了焊接面积，封装管焊接在基板后就能加大连接的牢固程度， 因而底座可以适应更为严格的使用法方要求。
作为本发明的另一种优选，所述封装管为内壁呈碗状的金属化陶瓷管。金 属化陶瓷管烧结后表面光滑，再加上反射面具有一定的倾斜度，根据光线的反 射定律可知这样的结构可以改变光线的传播方向，导致有更多的光线向前射出， 增强了底座取光效率。
作为本发明上述优选的一种改进，所述内壁表面设有镍层或银层。相比金 属化陶瓷的玻璃化表面，金属层的反光效果更好，因为金属的反光率大，因此 采用这样结构的底座在同等条件下最终可以提供更亮的发光效果，不仅具有高 效节能的优点，而且将LED芯片工作时的热辐射反射在空气中，起到很好的散 热功能。金属化陶瓷也具有金属坚硬的特性，所以焊接后底座具有牢固的结构。
本发明采用上述技术方案，可以满足五瓦到十瓦功率型LED显示器的封装
配套要求，结合了系统的散热结构，底座拥了有基于散热型基板的多道散热通
道；同时拥有了更牢固的结构，扩大了使用范围；高效的取光效果，增加产品整体性能，达到节约能源的0的。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步具体说明。
图1为本发明功率型LED封装底座第一个实施例； 图2为图1的A-A图3为本发明功率型LED封装底座第二个实施例； 图4为图3的B-B图。
具体实施例方式
如图l、 2所示，功率型LED封装底座包括了基板2、引出线4和封装管1。 基板2是一块扁平的钢板，呈圆形，但也可以根据实际应用的需要设计成任何 样式。基板2的钢材质使得其可以进行导电、导热。在基板2的边缘开有多个 固定孔3，固定孔3—定程度上增加了基板2的散热面积，但主要的还是用来外 接散热器，以提高散热速度。引出线4也为金属材质，它通过玻璃材质的绝缘 柱7固定在基板2上，因而它与基板2之间是不导通，两者处于绝缘状态。作 为电极的引出线4两端都凸出在基板2表面，在基板2下部的一端较长，而在 基板2上部的另一端只是形成很短的凸起，从其横截面上看呈一个被纵向拉伸 的T字形。基板2上还安装有铜芯柱5，它是作为电极而紧配连接在基板2上。 铜芯柱5在基板2上部也设有凸起，而且凸起在沿铜芯柱5径向设有延伸部分， 如图1所示，该延伸部分与引出线4的凸起分离，如图2所示，两者在基板2 上部的凸起是同等高度的，这样就能将LED芯片安放在这凸起上。因为延伸部 分可以横折设置，形成例如十字形、梅花形、圆形、方形等形状，只要保证其 与引出线4之间是分离的就能实现电极的作用。封装管1底部焊接在基板2表 面，安装后引出线4和铜芯柱5在基板2上部的凸起都位于封装管1光滑的内部，如图2所示，封装管1为内壁呈圆柱状且底部设有凸缘6的金属管，凸缘6 用以增加焊接面积，从而增加牢固的程度。
上述结构中可以看出，相对现有的基板2，本发明将散热作为一个独立的功
能划归相应的结构形成一个系统，就是基板2结构上的改进，将基板2原来的 导电功能设置在引出线4和铜芯柱5上，从而对基板2的形状、结构、材质不 起约束。同时铜芯柱5不仅具有较好的导电性能而且导热能力也很强，所以散 热还可以通过铜芯柱5进行。由封装管1也为金属材质的原因，因此散热也能 通过此处进行。进而整个底座的散热可以通过三个途径进行，又因三者是连接 为整体的，所以三个途径是相互联系、连续进行。
反光过程中的控制由封装管1光滑的内壁来完成，从而增强底座的取光效 率。加工前作为一个独立的部件，封装管1的生产很容易，可以生产出适应各 种要求、精度的封装管l。如图3、 4所示，封装管1也可以是内壁呈碗状的金 属化陶瓷，其内壁倾斜，有聚光的效果，可以更多的将光反射出去。更进一歩 的改进可以在金属化陶瓷表面镀一层镍层或银层，以增加反光效果，LED芯片工 作时的热辐射反射在空气中，做到高效节能的目的。
权利要求
1、功率型LED封装底座，包括基板(2)和引出线(4)，所述引出线(4)固定在基板(2)上，所述引出线(4)在所述基板(2)的上部向外形成凸起，其特征在于所述引出线(4)与基板(2)之间还设有绝缘柱(7)，所述基板(2)为扁平的金属，所述基板(2)中央设有贯穿基板(2)且与基板(2)紧配连接的铜芯柱(5)，所述铜芯柱(5)在所述基板(2)上部向外形成凸起，所述凸起高度与引出线(4)的凸起相等，所述基板(2)边缘设有固定孔(3)，所述基板(2)上部还设有贯通式且内壁光滑的封装管(1)，所述封装管(1)底部通过焊接固定连接在基板(2)上，在所述基板(2)上部所述引出线(4)的凸起和所述铜芯柱(5)的凸起都位于封装管(1)内。
2、 根据权利要求1所述功率型LED封装底座，其特征在于所述铜芯柱(5) 在基板(2)上部的凸起沿铜芯柱(5)径向设有延伸部分，所述延伸部分与引出线 (4)的凸起分离。
3、 根据权利要求1所述功率型LED封装底座，其特征在于所述封装管(l) 为内壁呈圆柱状的金属管。
4、 根据权利要求3所述功率型LED封装底座，其特征在于所述封装管(l) 的底部设有用于增加连接面的凸缘(6)。
5、 根据权利要求1所述功率型LED封装底座，其特征在于所述封装管(l) 为内壁呈碗状的金属化陶瓷管。
6、 根据权利要求5所述功率型LED封装底座，其特征在于所述内壁表面 设有镍层或银层。
全文摘要
本发明公开了一种功率型LED封装底座，该功率型LED封装底座包括基板、封装管和引出线。可以满足五瓦到十瓦功率型LED显示器的封装配套要求，结合了系统的散热结构，底座拥有了基于散热型基板的多道散热通道；同时拥有了更牢固的结构，扩大了使用范围；高效的取光效果，增加产品整体性能，达到节约能源的目的。
文档编号H01L23/02GK101295759SQ20071016445
公开日2008年10月29日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者曹宏国 申请人:曹宏国