CN1206749C - 一种高功率的发光二极管封装方法 - Google Patents

Abstract

一种高功率的发光二极管封装方法，将复数颗LED晶粒置于具有凹杯的高导热材料基材上，再灌胶封装成灯型结构，本发明的优点是在同一基板上具有复数凹杯及复数颗晶粒，使每一个LED晶粒放置在基板每一凹杯上，如此可得较快速度的散热，并可改善LED晶粒因高温而发生的劣化现象，且更提高产品亮度及产品寿命。其具有复数颗LED晶粒的单一灯型LED封装元件，更适于高功率高亮度的照明灯具应用上。

Description

一种高功率的发光二极管封装方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管封装方法。

背景技术

目前传统发光二极管(LED)封装，是以单一LED晶粒置于金属支架上后再灌环氧树脂(Epoxy)封装(参阅图1)，传统LED封装因散热效率低，LED晶粒无法承受高温，容易产生劣化现象，导致LED亮度降低，亦缩短LED寿命。

近年来发光二极管(LED)正逐渐被运用于照明上，特别是在光线波长在360-410nm(近UV光)间的LED晶粒，利用短波长激发荧光体产生白光或各色光，提供照明、艺术或其它地方使用，现已经有大量商品开始出售。但过去发光二极管都是置于金属支架碗杯中再灌胶封装，由于支架碗杯体积小无法有效散热，以致在大电流时LED容易劣化并使寿命变差，到目前为止很难找到可通大电流，且散热佳的LED封装方式。

常用的LED照明灯具号志灯及LED照明灯泡是将数个灯型LED(Lamp type)元件安置在电路板上，由于使用数个LED组成，会造成灯具体积增加，另若使用多LED晶粒组合取代，则将发生LED灯具无法有效散热，发光效益降低。

白光LED具有环保、安全、寿命长、节能等多项特点，白光LED将会是一场“白光照明革命”，使用白光LED晶粒于本发明的高功率的发光二极管封装方法，更能提高白光LED的有光强度的效果。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高功率的发光二极管封装方法，可以提高温度的散热，而增加寿命，亦可提高工作电流达到提升LED亮度。

为实现上述目的，本发明提供的一种高功率的发光二极管封装方法，由发光二极管晶粒、环氧树脂、电路板、金属块和电极圆柱共同封装组成；其中将具有孔洞的电路板过锡炉，如此表面孔洞灌满焊锡后经热压形成凹杯或经机械加工方式形成凹杯；取发光二极管晶粒黏置于凹杯中，并经金属块以导电胶黏置或焊锡焊接电路板所有凹杯下方，固定电极圆柱置于电路板两侧上，再将发光二极管晶粒两电极分别和电极圆柱及电路板以传导线连接，最后再以环氧树脂封装成灯型结构。

其中电路板上的凹杯为复数个，每一凹杯可放置一颗或多颗发光二极管晶粒。

其中电路板为一印刷电路板(P.C.B)或陶瓷电路板，该电路板的表面印刷铜箔电路板并钻孔，电路板面可直接布局配置电路和放置电子零件，制作电路的串并联及升降压和闪烁使用。

将已封装完成的灯型发光二极管结构直接放入一导电金属的空心圆管中，空心圆管前端内缩与灯型发光二极体的帽缘接合，并放入电池于空心圆管中使电池正极与金属块接触，负极则由金属管壁导电连通接触到发光二极管的侧面电极圆柱，形成一照明器具。

本发明提供的一种高功率的发光二极管封装方法，由发光二极管晶粒、环氧树脂、金属块和电极圆柱或电极圆管共同封装组成；其中取发光二极管晶粒黏置于金属块上的凹杯中，以绝缘胶固定电极圆柱或电极圆管于金属块上，再将发光二极管晶粒两电极分别和金属块及电极圆柱或电极圆管以传导线连接，最后再以环氧树脂封装成灯型结构。

其中金属块为一高导电及高导热的金属块，如铜块，为发光二极管的电极，且外型结构为一与灯丝型灯泡相同具有螺纹铜头外观。

其中电极圆管为一高导电及高导热的金属圆管，如铜管，为发光二极管的电极，且外型结构为一与灯丝型灯泡相同具有螺纹铜头外观。

附图说明

为了更进一步了解本发明的特点及技术内容，请参阅以下有关本发明的附图及实施例详细说明，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

图1为传统方式的发光二极管封装剖面图；

图2为本发明高功率的发光二极管封装第一实施例剖面图；

图3为本发明高功率的发光二极管封装第一实施例俯视图；

图4为本发明高功率的发光二极管封装第一实施例含萤光粉剖面图；

图5为本发明高功率的发光二极管封装第二实施例剖面图；

图6为本发明高功率的发光二极管封装第二实施打单线例剖面图；

图7为本发明高功率的发光二极管封装第三实施例剖面图；

图8为本发明高功率的发光二极管封装第三实施例俯视图；

图9为本发明高功率的发光二极管封装第四实施例剖面图；

图10为本发明高功率的发光二极管封装第五实施例剖面图；

图11为本发明高功率的发光二极管封装第五实施例俯视图；

图12为本发明高功率的发光二极管应用于照明灯具剖面图。

具体实施方式

实施例1

请参考图2、3，为本发明的第一实施例附图，主要由发光二极管晶粒4、电路板11、金属块9、侧边电极圆柱8和环氧树脂3所组成，其中：

电路板11，为一般印刷电路板(P.C.B)或陶瓷电路板，该电路板11的表面印刷铜箔电路及钻孔，使电路板11能直接布局配置电路和放置电子零件，供制作电路的串并联及升降压和闪烁使用；

金属块9，为一高导电及高导热金属块，本实施例为铜块，使发光二极管晶粒4能透过金属块9进行热传导并当电极导通；

侧边电极圆柱8，为一平头导电金属圆柱，为发光二极管的电极，将上述本发明的组成构件先将电路板11过高温锡炉，如此表面孔洞灌满焊锡，并利用热压使焊锡点形成凹杯10，取发光二极管晶粒4黏置于凹杯10中，使每一凹杯10放置一颗发光二极管晶粒4，取金属块9以导电胶19黏置电路板11所有凹杯10下方，并固定侧边电极圆柱8于电路板11两边，再将发光二极管晶粒4两电极分别和侧边电极圆柱8及电路板11以传导线5连接，最后再以环氧树脂3封装成型。

请参考图4，为本发明第一实施例含萤光粉附图，其中发光二极管亦可添加萤光粉，制成白光或各色光。

实施例2

请参考图5，为本发明第二实施例附图，其主要由发光二极管晶粒4、电路板11、金属块9、侧边电极圆柱8和环氧树脂3所组成，其中使用大面积的金属块9钻孔并以绝缘胶6包覆侧边电极圆柱8固定于金属块9孔洞中，此部份与第一实施例不同，有较大散热面积；其余方法与结构均与第一实施例相同。

请参考图6，为第二实施例的另一附图发光二极管晶粒4为单一条传导线5的实施例。

实施例3

请参考图7、8，为本发明第三实施例附图，其主要由发光二极管晶粒4、金属块9、中心电极圆柱7和环氧树脂3所组成，其中：

金属块9，为一中心钻孔表面含有复数凹杯10的高导电及高导热的金属块，本实施例为铜块，使发光二极管晶粒4能透过金属块9进行热传导并当电极导通，表面作粗糙化处理使能与环氧树脂3能紧密结合；

中心电极圆柱7，为一平头导电金属圆柱，并当另一电极使用，将上述本发明的组成构件先将发光二极管晶粒4黏置于金属块9的凹杯10中，使每一凹杯10放置一颗发光二极管晶粒4，并以绝缘胶6包覆中心电极圆柱7固定于金属块9中心孔洞中，再将发光二极管晶粒4两电极分别和中心电极圆柱7及金属块9以传导线5连接，最后再以环氧树脂3封装成型。

实施例4

请参考图9，为本发明第四实施例图示，其主要由发光二极管晶粒4、金属块9、中心电极圆柱7和环氧树脂3所组成，其中金属块9，为一与灯丝型灯泡相同铜头外观，以绝缘胶6包覆中心电极圆柱7固定于金属块9中心孔洞中，再将中心电极圆柱7底端焊上焊锡21使成球状作为发光二极管灯泡铜头的接触电极，此种构造可运用于取代灯丝型灯泡。

实施例5

请参考图10、11，为本发明第五实施例附图，其主要由发光二极体晶粒4、金属块9、电极圆管18和环氧树脂3所组成，其中：

金属块9，为一表面含有复数凹杯10的高导电及高导热的金属块，本实施例为铜块，使发光二极管晶粒4能透过金属块9进行热传导并当电极导通；

电极圆管18，为一与灯丝型灯泡相同具有螺纹铜头外观，为发光二极管的电极，可运用于取代灯丝型灯泡，将上述本发明的组成构件先将发光二极管晶粒4黏置于金属块9的凹杯10中，使每一凹杯10放置一颗发光二极管晶粒4，以绝缘胶6包覆金属块9固定于电极圆管18中心，再将发光二极管晶粒4两电极分别和电极圆管18及金属块9以传导线5连接，最后再以环氧树脂3封装成型。

请参考图12，本发明提供一种可安置复数颗发光二极管晶粒4的高导热能耐大电流发光二极管，将一导电金属的空心圆管15，取本发明的发光二极管直接放入管中使用并放入电池，使电池正极与铜块接触，负极则由金属管壁导电连通接触到发光二极管的侧面电极柱，无须额外加工将缩短制作步骤，即可运用于高功率的照明装置，此封装技术将达到产品亮度提高。

综上所述，本发明所述实施例3均可实际制作成商品化产品，突破以往单体LED，且具有改良与进步性，极具产业上运用价值，更符合环保、安全、节能的新照明光源元件，可运用于各种照明需求。

Claims (7)

1、一种高功率的发光二极管封装方法，由发光二极管晶粒、环氧树脂、电路板、金属块和电极圆柱共同封装组成；其中将具有孔洞的电路板过锡炉，如此表面孔洞灌满焊锡后经热压形成凹杯或经机械加工方式形成凹杯；取发光二极管晶粒黏置于凹杯中，并经金属块以导电胶黏置或焊锡焊接电路板所有凹杯下方，固定电极圆柱置于电路板两侧上，再将发光二极管晶粒两电极分别和电极圆柱及电路板以传导线连接，最后再以环氧树脂封装成灯型结构。

2、如权利要求1所述的高功率的发光二极管封装方法，其特征在于，其中电路板上的凹杯为复数个，每一凹杯放置一颗发光二极管晶粒。

3、如权利要求1所述的高功率的发光二极管封装方法，其特征在于，其中电路板为一印刷电路板或陶瓷电路板，该电路板的表面印刷铜箔电路板并钻孔，电路板面可直接布局配置电路和放置电子零件，制作电路的串并联及升降压和闪烁使用。

4、如权利要求1所述的高功率的发光二极管封装方法，其特征在于，将已封装完成的灯型发光二极管结构直接放入一导电金属的空心圆管中，空心圆管前端内缩与灯型发光二极体的帽缘接合，并放入电池于空心圆管中使电池正极与金属块接触，负极则由金属管壁导电连通接触到发光二极管的侧面电极圆柱，形成一照明器具。

5、一种高功率的发光二极管封装方法，由发光二极管晶粒、环氧树脂、金属块和电极圆柱或电极圆管共同封装组成；其中取发光二极管晶粒黏置于金属块上的凹杯中，以绝缘胶固定电极圆柱或电极圆管于金属块上，再将发光二极管晶粒两电极分别和金属块及电极圆柱或电极圆管以传导线连接，最后再以环氧树脂封装成灯型结构。

6、如权利要求5所述的高功率的发光二极管封装方法，其特征在于，其中金属块为一高导电及高导热的金属块，为发光二极管的电极，且外型结构为一与灯丝型灯泡相同具有螺纹铜头外观。

7、如权利要求5所述的高功率的发光二极管封装方法，其特征在于，其中电极圆管为一高导电及高导热的金属圆管，为发光二极管的电极，且外型结构为一与灯丝型灯泡相同具有螺纹铜头外观。

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