专利名称：发光二极管支架结构以及发光二极管封装模组的制作方法
技术领域：
发光二极管支架结构以及发光二极管封装模组
技术领域：
本实用新型是关于一种发光二极管支架结构以及发光二极管封装模 组，特别是关于一种发光二极管封装模组以及利用于发光二极管封装模组 中的发光二极管支架结构。
背景技术：
发光二极管省电的优点，在现代科技逐渐克服其照明寿命以及散热的 缺陷后，已逐渐成为照明的主流产品；实务上，会装设多颗排列的发光二 极管，以增强光度，来实现照明的功效。
多个发光二极管的颗粒一般是共同安装在一个发光二极管封装模组 上，以方便商品化运输、安装，发光二极管封装模组的基础构造为一个发 光二极管支架结构，发光二极管支架结构主体为一个金属的散热基座；以 往，会于散热基座上做出一个大的杯座结构，共同收容多个发光二极管， 且以杯座结构的侧倾斜与底面杯壁作为反光面，以增强照明的光度。
然而，多个发光二极管共同置于一个杯座结构中，相邻发光二极管的 光线在未达杯座结构的杯壁之前，已经与别的发光二极管所产生的光线相 互干涉，因而减弱了光线强度。
所以，发展以一个杯座结构容置一个发光二极管的技术，为较佳的处 理方式；但是，于制造上却面临一个问题，大多数发光二极管颗粒不大， 单颗收容的杯座结构也较小，为节省空间若要多个杯座结构紧密排列时， 则无法以传统锻造、冲压的方式，来形成一体成型的散热基座与多个杯座 结构，所以必须克服制造方式方能实现单颗收容发光二极管的杯座结构。
关于发光二极管支架结构的散热基座制作，现行有数种方法，例如可 将铜或铝与树脂或陶瓷的基材相结合，此种方法程序繁琐，仅能做出方方 正正的散热基座，并作不出杯座结构的结构体。此外，也有将三氧化二铝 或氮化铝烧结在铜或金表面的技术，但是此法也无法成型杯座结构的结构体。或有技术是直接将铜冷锻或热锻成型，但是因为外力冲击，制作原理 实质上是属于金属结构的破坏，更不利于杯座结构的结构成型。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种发光二极管封装模组以及利用于 发光二极管封装模组中的发光二极管支架结构，以改善上述问题。
本实用新型的目的在于提供一种发光二极管封装模组以及利用于发光 二极管封装模组中的发光二极管支架结构，能一体成型散热基座以及多个 容置单颗发光二极管的杯座结构，不仅提升发光强度，改善散热效果，也 改善制造的良率，并大幅降低制造成本。
本实用新型是关于一种发光二极管封装模组以及利用于发光二极管封
装模组中的发光二极管支架结构，用以承载数个发光二极管。该发光二极
管支架结构是包含一散热基座、以及数个杯座结构。
该数个杯座结构是设置于该散热基座的表面，每一个杯座结构是用以
对应设置一个发光二极管。
其中，该散热基座以及该等杯座结构是为金属以非锻造方式来直接一 体成型。补充说明，所述非锻造方式来直接一体成型，是可为粉末冶金方 式来直接一体成型、金属粉末射出成型方式来直接一体成型、或是以压铸 方式来直接一体成型。
进一步，借由一体成型制造之便，于该散热基座异于该杯座结构的表 面，亦一体成型一散热鳍片组，以提升散热效果。
本实用新型的发光二极管封装模组，是利用以承载数个发光二极管， 该发光二极管封装模组，包含
一发光二极管支架结构，包含一散热基座，数个杯座结构，设置于该 散热基座的表面，每一个杯座结构是用以对应设置一个发光二极管；
数个端子，固定于该散热基座侧缘，是分别电性连接于这些杯座结构
中的发光二极管；
其中，该散热基座以及这些杯座结构是金属以非锻造方式来直接一体 成型。
借由本实用新型的发光二极管封装模组以及利用于发光二极管封装模 组中的发光二极管支架结构，利用如粉末冶金方式、金属粉末射出成型方式、或压铸方式等非锻造方式来制造，能一体成型散热基座以及多个容置 单颗发光二极管的杯座结构，不仅提升发光强度， 一体成型散热鳍片组后， 更能改善散热效果，进一步也改善了制造的良率，并大幅降低制造成本。
图1A是本实用新型发光二极管支架结构的第一例俯视示意图IB是本实用新型发光二极管支架结构的第一例侧剖示意图2A是本实用新型发光二极管支架结构的第二例俯视示意图2B是本实用新型发光二极管支架结构的第二例侧剖示意图3是本实用新型散热鳍片组的第一例示意图4是本实用新型散热鳍片组的第二例示意图5是本实用新型发光二极管封装模组的第一例实施图6是本实用新型发光二极管封装模组的第二例实施图7是本实用新型散热鳍片组所应用的更佳实施状态示意图；以及
图8是本实用新型中继导体实施例的示意图。
30:发光二极管支架结构
34:杯座结构
3404:凹陷处
10:发光二极管
40:端子
50:基板
52:中继导体
32:散热基座 3402:突墙部件
36:散热鳍片组
20:发光二极管封装模组
42-绝缘物质
54:开口 42:导线
关于本实用新型的优点与精神可以借由以下的实用新型详述及所附图 式得到进一步的了解。
具体实施方式
请参阅图1A以及图1B，图1A是本实用新型发光二极管支架结构30的 第一例俯视示意图。图1B是本实用新型发光二极管支架结构30的第一例 侧剖示意图。
本发明是关于一种发光二极管支架结构30，是利用于一发光二极管封装模组中，以承载数个发光二极管。发光二极管支架结构30是包含一散热 基座32、以及数个杯座结构34。
发光二极管支架结构30的材质以导热性佳的金属为主，可采用铝、铜、 或氮化铝等金属材质。
该等杯座结构34是设置于散热基座32的表面，杯座结构34的杯壁是 可进一步电镀银或镍。每一个杯座结构34是用以对应设置一个发光二极管， 发光二极管所产生的光线经由银或镍反光面的集中反射，可使光照射强度 变大。此外，发光二极管所产生的热，可借由杯座结构34传递至散热基座 32，由于其是一体的型物，所以传导效率特佳。
进一步说明，以图1A以及图1B为例，杯座结构34是进一步包含环状 的突墙部件3402，突墙部件3402是立于散热基座32表面；每一个突墙部 件3402所环绕的中间凹陷处3404,是用以设置一个发光二极管。
重要的是，散热基座32以及该等杯座结构34为金属以非锻造方式来 直接一体成型。所述以非锻造方式，是指以粉末冶金方式、或是以压铸方 式、或是以金属粉末射出成型方式来直接一体成型，而不能以锻造或冲压 的方式成型。如此，方能一体成型微小结构的杯座结构34于散热基座32 的表面。
以粉末冶金方式而言，不论是采用铝、铜、或氮化铝等金属皆可，过 程是先将其金属粉末加压，后续再烧结，之后再于冷锻后，再进行压密， 最后，电镀银或镍的类反光能力佳的金属于表面即可。
以金属粉末射出成型方式以及压铸方式而言，过程是需先将其金属粉 末与粘结剂混和，利用模具将混和料射出成型而形成一个生胚，接续再将 此生胚脱脂与烧结；有些制程会再压密，或者不再压密也可，即成所需一 体成型的发光二极管支架结构30。
请参阅图2A以及图2B，图2A是本实用新型发光二极管支架结构30的 第二例俯视示意图。图2B是本实用新型发光二极管支架结构30的第二例 侧剖示意图。杯座结构34除了前例突出成型的结构之外，也可以直接在散 热基座32的表面凹陷以形成杯座结构34，每个杯座结构34中的凹陷处3404 亦用以设置一个发光二极管IO。比较二例的差异，前例的散热较佳，但成
型量率稍差；后例则制造容易，但散热效果稍差。
请参阅图3，图3是本实用新型散热鳍片组36的第一例示意图。由于
7发光二极管支架结构30是利用非锻造方式一体成型，如粉末冶金方式、压 铸方式、或是金属粉末射出成型方式等，所以便于形成微细的结构；并且， 一次形成的方式，也不会因为结构较复杂，就会减缓制造的速度。
所以，也可于一体成型的同时，于散热基座32上异于杯座结构34的 表面， 一体成型出一散热鳍片组36，也就是如图式散热基座32的底部，一 体成型出一组的散热鳍片组36。 一体材质的发光二极管支架结构30热传导 佳，散热鳍片组36更能增大散热面积，而得理想的散热效果。
请参阅图4，图4是本实用新型散热鳍片组36的第二例示意图。图4 是另一个散热鳍片组36的实例，原理同图3例，但实施于图2A以及图2B 所述的发光二极管支架结构30，同样的，也能大幅改善散热效果。
请参阅图5，图5是本实用新型发光二极管封装模组20的第一例实施 图。本实用新型也是一种发光二极管封装模组20，同样利用以承载数个发 光二极管10。发光二极管封装模组20是包含一发光二极管支架结构30、 以及数个端子40。
发光二极管支架结构30如前述，是包含一散热基座32与数个杯座结 构34，其材质亦以导热性佳的金属为主，可采用铝、铜、或氮化铝等材质。
该等杯座结构34是设置于散热基座32的表面，每一个杯座结构34是 用以对应设置一个发光二极管10。图例的杯座结构34是进一步包含环状的 突墙部件3402，突墙部件3402是立于散热基座32表面，突墙部件3402所 环绕的中间凹陷处3404是用以设置一个发光二极管10。
数个端子40是与散热基座32绝缘隔离而固定于散热基座32侧缘，向 发光二极管封装模组20内部是分别电性连接于该等杯座结构34中的发光 二极管10，向外则用以后续焊接或插接于外部基板上电路的焊点或端子连 接器。
接续，会利用绝缘物质42，如塑胶，将前述发光二极管支架结构30的 周缘与端子40的上部封装起来，如此不仅将发光二极管封装模组20稳固 包覆为一个方便安装使用的模组元件，并且也绝对的将端子40与发光二极 管支架结构30绝缘隔离。
最后，会将如金线的导线42焊接于发光二极管10与发光二极管10之 间，或是焊接于发光二极管10与端子40之间，以使发光二极管封装模组 20上所有的发光二极管10成并联或串联以电性连结,协同发挥照明的功效。补充说明的是，散热基座32以及该等杯座结构34为金属以非锻造方 式来直接一体成型。所述以非锻造方式，是指以粉末冶金方式、或是以压 铸方式、或是以金属粉末射出成型方式来直接一体成型。
请参阅图6，图6是本实用新型发光二极管封装模组20的第二例实施 图。杯座结构34除了图5例所述突出成型的结构外，也可以直接在散热基 座32的表面凹陷以形成杯座结构34;由图6中可见散热基座32是凹陷以 形成杯座结构34，杯座结构34中的凹陷处3404是用以设置一个发光二极 管10，如此以组成如图2A以及图2B例的发光二极管支架结构30，再以绝 缘物质42将发光二极管支架结构30的周缘与端子40的上部封装起来，以 成为有别于图5例的另一个发光二极管封装模组20。
请参阅图7，图7是本实用新型散热鳍片组36所应用的更佳实施状态 示意图。当散热基座32异于杯座结构34的表面也一体成型一散热鳍片组 36时，也就是散热基座32底部具有散热鳍片组36时，以一般的组装而言， 是需安装于如环氧树脂基板或铜箔基板等基板50上，但会因为散热鳍片组 36的高度而使整体高度大增，不利薄型化设计，且散热鳍片组36被基板 50所阻挡，不利于热的逸散。
因此，可将具散热鳍片组36的发光二极管封装模组20装设于一个具 有一开口 54的基板50上，开口 54是对应散热鳍片组36，借以使发光二极 管封装模组20装设在基板50上之后，散热鳍片组36可自散热基座32延 伸以透过开口54。如此，不仅使整体高度降低，更能使空气易于对流而散 热效果提升。
请参阅图8，图8是本实用新型中继导体52实施例的示意图。 一般来 说如图5所示，发光二极管封装模组20中多个发光二极管10与端子40间， 是以导线42以直接电性相连，但实务上于制作时很难精准焊接于相同的焊 点，以致电阻值不同而使该等发光二极管10的亮度不一致。
图8例进一步是一种改良方式，其是于相邻的二杯座结构34间，与散 热基座32电性隔绝并设置一中继导体52。之后，是自其中一个杯座结构 34中的发光二极管10拉引一条导线42，并自另一个杯座结构34中的发光 二极管10拉引另一条导线42，导线42与另一条导线42的二延伸末端皆电 性连接于中继导体52上。如此，不仅因中继导体52面积较大而容易焊接， 并且即使焊接点有公差，也不会因电阻值差异太大而使该等发光二极管10的发光亮度不一致。
因此，借由本实用新型的发光二极管封装模组20以及利用于发光二极 管封装模组20中的发光二极管支架结构30，利用如粉末冶金方式或压铸方 式等非锻造方式来制造，能一体成型散热基座32以及多个容置单颗发光二 极管10的杯座结构34，不仅提升发光强度， 一体成型散热鳍片组36后， 更能改善散热效果，进一步也改善了制造的良率，并大幅降低制造成本。
借由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型 的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的 范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排 于本实用新型的专利范围内。
权利要求1、一种发光二极管支架结构，是利用于一发光二极管封装模组中，以承载数个发光二极管，该发光二极管支架结构，其特征在于包含一散热基座；以及数个杯座结构，设置于该散热基座的表面，每一个杯座结构是用以对应设置一个发光二极管；其中，该散热基座以及这些杯座结构是金属以非锻造方式来直接一体成型。
2、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于该杯座结 构进一步包含环状的突墙部件，该突墙部件是立于该散热基座表面，该突 墙部件所环绕的中间凹陷处是用以设置一个发光二极管。
3、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于该散热基 座是凹陷以形成该杯座结构，该杯座结构中的凹陷处是用以设置一个发光 二极管。
4、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于所述非锻 造方式来直接一体成型，是以粉末冶金方式来直接一体成型。
5、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于所述非锻 造方式来直接一体成型，是以压铸方式来直接一体成型。
6、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于所述非锻 造方式来直接一体成型，是以金属粉末射出成型方式来直接一体成型。
7、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于该发光二 极管支架结构的材质是选自于由铝、铜、氮化铝所组成族群中的材质。
8、 如权利要求l所述的发光二极管支架结构，其特征在于该散热基 座异于该杯座结构的表面，亦是一体成型一散热鳍片组。
9、 一种发光二极管封装模组，是利用以承载数个发光二极管，该发光 二极管封装模组，其特征在于包含一发光二极管支架结构，包含 一散热基座，数个杯座结构，设置于该散热基座的表面，每一个杯座结构是用以对应设置一个发光二极管； 数个端子，固定于该散热基座侧缘，是分别电性连接于这些杯座结构中的发光二极管；其中，该散热基座以及这些杯座结构是金属以非锻造方式来 直接一体成型。
10、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于该杯座结 构进一步包含环状的突墙部件，该突墙部件是立于该散热基座表面，该突 墙部件所环绕的中间凹陷处是用以设置一个发光二极管。
11、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于该散热基座是凹陷以形成该杯座结构，该杯座结构中的凹陷处是用以设置一个发光 二极管。
12、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于所述非锻造方式来直接一体成型，是以粉末冶金方式来直接一体成型。
13、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于所述非锻造方式来直接一体成型，是以压铸方式来直接一体成型。
14、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于所述非锻造方式来直接一体成型，是以金属粉末射出成型方式来直接一体成型。
15、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于该发光二极管支架结构的材质是选自于由铝、铜、氮化铝所组成族群中的材质。
16、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于该散热基座异于该杯座结构的表面，亦是一体成型一散热鳍片组。
17、 如权利要求16所述的发光二极管封装模组，其特征在于该发光二极管封装模组是装设于一基板上，该基板对应该散热鳍片组具有一开口 ， 该散热鳍片组是自该散热基座延伸以透过该开口 。
18、 如权利要求9所述的发光二极管封装模组，其特征在于于相邻的二杯座结构间，与该散热基座电性隔绝并设置一中继导体，是自其中一个 杯座结构中的发光二极管拉引一导线，并自另一个杯座结构中的发光二极 管拉引另一导线，该导线与该另一导线的二延伸末端皆电性连接于该中继 导体上。
专利摘要一种发光二极管封装模组以及利用于发光二极管封装模组中的发光二极管支架结构，用以承载数个发光二极管；该发光二极管支架结构是包含一散热基座、以及数个杯座结构，该数个杯座结构是设置于该散热基座的表面，每一个杯座结构是用以对应设置一个发光二极管；其中，该散热基座以及这些杯座结构是金属以粉末冶金方式、粉末射出成型方式、或是压铸方式等非锻造方式来直接一体成型，借以于散热基座上有效成型微小结构的杯座结构。
文档编号H01L33/00GK201373344SQ200920007160
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者廖俊颖 申请人:连展科技(深圳)有限公司