一种焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的制作方法

本发明涉及led光源的技术领域，具体地，涉及一种焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构。

背景技术：

随着科学技术的发展，led固体照明光源应用日益广泛，将其作为照明光源也越来越多。一般来说，led灯工作是否稳定、品质的好坏，与灯体本身散热至关重要，市场上的高亮度led灯的散热，常常采用自然散热，效果并不理想。led光源打造的led灯具，由led、散热结构、驱动器、透镜组成，因此散热也是一个重要的部分，如果led不能很好散热、它的寿命也会受影响。

目前led照明装置通常是由散热体、铝基板、灯珠、pc罩、电源组成，其使用具有很大的局限性，主要存在以下问题：一是led光源直接焊接在铝基板上，铝基板固定在灯散热器上，客户不能对需要更换的光源和电源进行自行维修；二是现有技术led灯珠的封装由于其结构限制，散热性能较差，并且单位面积光效和功率较低，无法满足led装置的要求，导致led灯的使用寿命较短。

现有针对上述问题现有技术通过采用散热结构能够大大增加led灯具的散热效果，但是一方面，现有的散热结构固定、散热形式单一，不能够针对不同功率大小的led芯片对散热结构进行灵活调节和位置排布，不同功率的led芯片需要对应开设有不同的模具进行注塑成型，通用性差、灵活性差，导致led灯具的生产成本较高；另一方面，现有的led芯片的采用一体散热器的形式，其封装效率低，对封装设备的适配性要求高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构以达到提升散热效率、优化led灯具散热结构实现其通用性和灵活性以及提高led芯片的封装效率的目的，解决了现有的散热结构形式单一、通用性差、散热性能差以及led芯片的封装效率低的问题。

为了实现上述技术效果，本发明所提供的技术方案是：一种焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构，其特征在于，包括由金属制成的散热板、多个散热元件、led芯片以及在散热板外部注塑成型的绝缘壳体，所述散热板的一侧表面开设有多个用于装配所述散热元件的凹槽或通孔，另一侧表面开设有杯腔且该表面上开设有与散热板边缘相接的定位槽；所述杯腔的底部绝缘固定有两根插针，两根插针分别与所述led芯片的正负极接通，且led芯片固晶焊接在杯腔内；所述绝缘壳体的内部一体成型有套于插针外部的插柱，且其端部一体成型有与定位槽相匹配的定位柱。

进一步地，所述散热元件设为散热柱；所述散热板的一侧表面上开设有与散热柱相匹配的通孔。

进一步地，所述散热元件设为两端开口的圆形壳体，圆形壳体的侧壁上开设有多个沿其周向方向均匀分布的散热孔；所述散热板的一侧表面上开设有与圆形壳体相匹配的环形凹槽。

进一步地，所述散热元件设为异形散热片，所述散热板的一侧表面上开设有与异形散热片相匹配的凹槽。

进一步地，所述绝缘壳体的端部边缘一体成型有与散热板相对应的多个卡扣。

进一步地，所述卡扣包括卡板和卡柱，所述卡板的表面与散热板的表面相抵紧；所述卡板和卡柱均相对于散热板的中心对称设置。

进一步地，所述两根插针的端部均设有焊盘，焊盘与所述led芯片焊接连接。

进一步地，所述定位槽的端部延伸至杯腔的边缘，且杯腔内一体成型有与所述定位柱相连的芯片封装杯腔，芯片封装杯腔内灌胶密封有所述led芯片。

进一步地，所述杯腔位于散热板表面的中部。

进一步地，所述散热元件采用金属制成，且散热元件与散热板装配后并通过焊接固定。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设计将散热板一次性成型在封装结构上以形成的金属散热器封装结构，led芯片直接固晶于散热板的表面，去除支架及pcb，减少热阻至一层，极大的提高热传导效率，同时，该结构具有大的散热面积，可以形成良好的空气对流，可以快速散发热量；相对于现有的led光源具有更长的使用寿命；

2.本发明的散热元件装配于散热板上，并通过焊接的方式将散热元件固定，散热元件根据led芯片的功率大小对排布数量和长度进行调整，不同功率的led芯片不需要对应配制多套模具，相对于现有的led光源结构的通用型好、灵活性高；

3.led芯片直接封装于散热板的杯腔内，封装效率比现有的一体散热器led光源的效率更高，可以通用现有封装设备，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例一中整体结构示意图；

图2是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例一中拆分结构示意图；

图3是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例一中散热板与散热元件的装配示意图；

图4是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例二中整体结构示意图；

图5是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例二中散热板与散热元件的装配示意图；

图6是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例二中散热元件的结构示意图；

图7是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例三中整体结构示意图；

图8是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例三中散热板与散热元件的装配示意图；

图9是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构的实施例三中散热元件的结构示意图；

图10是本发明提供的焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构中绝缘壳体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍，以下文字的目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围。

如图1-图3所示，本发明可按照如下方式的实施例一：一种焊接式散热器与芯片一体化封装光源结构，包括由金属制成的散热板1、多个散热元件、led芯片2以及在散热板1外部注塑成型的绝缘壳体3，所述各个散热元件绕散热板1的中心均匀分布，所述散热元件设为与所述通孔相匹配的散热柱4；所述散热板1的一侧表面上开设有与散热柱4相匹配的通孔，另一侧表面开设有杯腔5且该表面上开设有与散热板1边缘相接的定位槽14，定位槽14一方面用于对散热板1相对于绝缘壳体3的位置进行固定；另一方面，对插针6的正负极位置排布进行定位，保证led光源在与其他部件快速正确的连接；所述杯腔5的底部绝缘固定有两根插针6，两根插针6分别与所述led芯片2的正负极接通，且led芯片2固晶焊接在杯腔5内，led芯片2的热量直接通过接触散热板1进行散热；所述绝缘壳体3的内部一体成型有套于插针6外部的插柱7，插柱7包覆于插针6的外部，插柱7的端部伸出绝缘壳体3的开口端部，且绝缘壳体3的端部一体成型有与定位槽14相匹配的定位柱8。作为优选的，所述散热柱采用金属制成，且散热柱与散热板1装配后并通过焊接固定。

如图4-图6所示，本发明可按照如下方式的实施例二：所述散热元件设为两端开口的圆形壳体9，圆形壳体9的侧壁上开设有多个沿其周向方向均匀分布的散热孔10，散热孔10的数量和开孔大小可根据led芯片2的功率大小进行对应的调整设置；所述散热板1的一侧表面上开设有与圆形壳体9相匹配的环形凹槽；作为优选的，所述圆形壳体9采用金属制成，且圆形壳体9与散热板1装配后并通过焊接固定；所述圆形壳体9可设有两个且两个圆形壳体9沿同一轴心套在一起。

如图7-图9所示，本发明可按照如下方式的实施例三：所述散热元件设为异形散热片11，所述散热板1的一侧表面上开设有与异形散热片11相匹配的凹槽，同理，异形散热片11的排布数量和长度可根据led芯片2的功率大小进行相应的设置；作为优选的，所述异形散热片11采用金属制成，且异形散热片11与散热板1装配后并通过焊接固定；所述异形散热片11采用类似于多处折弯的形状，该形状折弯呈w型状，以增加与空气的散热接触面积。

以上实施例一、实施例二以及实施例三中，如图10所示，所述绝缘壳体3的端部边缘一体成型有与散热板1相对应的多个卡扣。所述卡扣包括卡板12和卡柱13，所述卡板12的表面与散热板1的表面相抵紧，卡板12实现散热板1的固定；所述卡板12和卡柱13均相对于散热板1的中心对称设置，卡柱13用于led光源结构与外部其他构件进行卡接连接。

所述两根插针6的端部均设有焊盘，焊盘与所述led芯片2焊接连接，led芯片2通过插针6伸出插柱7端部的外部进行电路导通，实现led光源的正常工作。

所述定位槽14的端部延伸至杯腔5的边缘，且杯腔5内一体成型有与所述定位柱8相连的芯片封装杯腔15，芯片封装杯腔15内灌胶密封有所述led芯片2；所述芯片封装杯腔15与定位柱8均是一体成型，芯片封装杯腔15的高度大于杯腔5的深度，实现芯片封装杯腔15可辅助于led芯片2在杯腔5内固晶焊接更加稳固，还可辅助对散热板1的位置进行固定。

作为优选的，将所述杯腔5位于散热板1表面的中部，一方面，便于led光源与其他部件的安装，实现led光源的使用通用性；另一方面，可实现散热元件绕led芯片2的位置均匀分布在散热板1上，有利于led光源的散热均匀性和高效率。

本发明的制造工艺如下：

提供一由金属制成的散热板1和多个散热元件，通过led芯片2的功率大小，将散热板1与散热元件进行合理排布安装后，通过焊接的方式将散热板1与散热元件固定，再将装配好的散热板1和散热元件放置入定制的模具中，模具关模注塑，形成产品后，将led芯片2进行固晶焊接于散热板1的杯腔5内，在通过在所述的一体成型的芯片封装杯腔15内进行灌胶密封。

任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。