專利名稱：功率型led封裝底座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及功率型LED封裝底座。
背景技術：
LED因其綠色、環(huán)保等諸多優(yōu)點，被認為是取代白熾燈、熒光燈等耗電大、 污染環(huán)境的傳統(tǒng)照明光源的革命性固體光源。常規(guī)LED —般是支架式，采用環(huán) 氧樹脂封裝，功率較小，整體發(fā)光光通量不大，亮度高的也只能作為一些特殊 照明使用。隨著LED芯片技術和封裝技術的發(fā)展，順應照明領域對高光通量LED 產品的需求，功率型LED逐步走入市場。這種功率型的LED—般是將發(fā)光芯片 放在底座上，上面填充低應力柔性硅膠以保護發(fā)光芯片。對于由PN結組成的發(fā) 光二極管，當正向電流從PN結流過時，PN結有發(fā)熱損耗。對于功率發(fā)光二極管 來說，驅動電流一般都為幾百毫安以上，PN結的電流密度非常大，所以PN結的 溫升非常明顯。由于結溫的上升會使PN結發(fā)光復合的幾率下降，發(fā)光二極管的 亮度就會下降，即發(fā)光效率降低。同時，由于熱損耗引起的溫升增高，發(fā)光二 極管亮度將不再繼續(xù)隨著電流成比例提高，即顯示出熱飽和現(xiàn)象。
目前，現(xiàn)有技術中底座一般為塑料材質的基板和金屬材質的引出線組成的 基板式，或者由兩根分離的金屬電極組成的支架式。前者通過注塑或壓膜形成， 后者則由后序加工中的環(huán)氧樹脂包裹后固定成形。這樣底座沒有設計合理且專 門用于散熱的結構，所能提供的散熱能力及其有限，雖能適應mW級別的LED器 件的使用需要，但對于W級別功率型LED來說這樣的底座不能完全勝任。因此 目前的功率型LED的封裝底座存在散熱慢、光效率低、易老化的缺點。
現(xiàn)有技術中，在封裝過程中的反射處理，功率型LED通常是將功率型芯片裝配在帶反射腔的金屬支架或基板上，也就是說在支架或者基板本體上設置有 反射腔的結構。支架式的反射腔一般是采取電鍍方式提高反射效果，而基板式 的反射腔一般是采用拋光方式，有條件的還會進行電鍍處理，但以上兩種處理 方式受模具精度及工藝影響，在打磨處理后的反射腔有一定的反射效果，但并 不理想。目前國內制作基板式的反射腔，由于拋光精度不足或金屬鍍層的氧化， 反射效果較差，這樣導致很多光線在射到反射區(qū)后被吸收，無法按預期的目標 反射至出光面，從而導致最終封裝后的取光效率偏低。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種功率型LED封裝底座，結構簡單牢固， 散熱快，取光效率高。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案該功率型LED封裝底座 包括基板和引出線，所述引出線固定在基板上，所述引出線在所述基板的上部 向外形成凸起，所述引出線與基板之間還設有絕緣柱，所述基板為扁平的金屬， 所述基板中央設有貫穿基板且與基板緊配連接的銅芯柱，所述銅芯柱在所述基 板上部向外形成凸起，所述凸起高度與引出線的凸起相等，所述基板邊緣設有 固定孔，所述基板上部還設有貫通式且內壁光滑的封裝管，所述封裝管底部通 過焊接固定連接在基板上，在所述基板上部所述引出線的凸起和所述銅芯柱的 凸起都位于封裝管內。
作為本發(fā)明的一種改進，所述銅芯柱在基板上部的凸起沿銅芯柱徑向設有 延伸部分，所述延伸部分與引出線的凸起分離。這樣的布局可以在基板上放置 更多的LED發(fā)光芯片，可以是同種類型的LED發(fā)光芯片，通過控制各個LED發(fā) 光芯片的通電來調節(jié)光亮程度；也可以是不同種類型的LED發(fā)光芯片，同樣通 過控制各個LED發(fā)光芯片的通電來發(fā)出不同顏色的光，起到一個LED燈多種發(fā)光顏色的功能。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述封裝管為內壁呈圓柱狀的金屬管。封裝管的 作用是代替原有的反射面，把光線反射過程集中在一個的器件上，因為封裝管 容易加工，所以可以將反射面做到更為理想的精度，得到很好的取光效率。而 采用直腔式金屬管則還能起到加強底座硬度的作用，使底座結構更牢固，因為 基板和封裝管都為金屬，比以往的全塑料質地或者半塑料質地的底座就能承受 相當大的外力擠壓；同時金屬的熱傳遞快，所以增加了底座的散熱面積，具有 更強的散熱能力。
作為本發(fā)明上述優(yōu)選的一種改進，所述封裝管的底部設有用于增加連接面 的凸緣。凸緣增加了焊接面積，封裝管焊接在基板后就能加大連接的牢固程度， 因而底座可以適應更為嚴格的使用法方要求。
作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選，所述封裝管為內壁呈碗狀的金屬化陶瓷管。金 屬化陶瓷管燒結后表面光滑，再加上反射面具有一定的傾斜度，根據光線的反 射定律可知這樣的結構可以改變光線的傳播方向，導致有更多的光線向前射出， 增強了底座取光效率。
作為本發(fā)明上述優(yōu)選的一種改進，所述內壁表面設有鎳層或銀層。相比金 屬化陶瓷的玻璃化表面，金屬層的反光效果更好，因為金屬的反光率大，因此 采用這樣結構的底座在同等條件下最終可以提供更亮的發(fā)光效果，不僅具有高 效節(jié)能的優(yōu)點，而且將LED芯片工作時的熱輻射反射在空氣中，起到很好的散 熱功能。金屬化陶瓷也具有金屬堅硬的特性，所以焊接后底座具有牢固的結構。
本發(fā)明采用上述技術方案，可以滿足五瓦到十瓦功率型LED顯示器的封裝
配套要求，結合了系統(tǒng)的散熱結構，底座擁了有基于散熱型基板的多道散熱通
道；同時擁有了更牢固的結構，擴大了使用范圍；高效的取光效果，增加產品整體性能，達到節(jié)約能源的0的。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步具體說明。
圖1為本發(fā)明功率型LED封裝底座第一個實施例； 圖2為圖1的A-A圖3為本發(fā)明功率型LED封裝底座第二個實施例； 圖4為圖3的B-B圖。
具體實施例方式
如圖l、 2所示，功率型LED封裝底座包括了基板2、引出線4和封裝管1。 基板2是一塊扁平的鋼板，呈圓形，但也可以根據實際應用的需要設計成任何 樣式?；?的鋼材質使得其可以進行導電、導熱。在基板2的邊緣開有多個 固定孔3，固定孔3—定程度上增加了基板2的散熱面積，但主要的還是用來外 接散熱器，以提高散熱速度。引出線4也為金屬材質，它通過玻璃材質的絕緣 柱7固定在基板2上，因而它與基板2之間是不導通，兩者處于絕緣狀態(tài)。作 為電極的引出線4兩端都凸出在基板2表面，在基板2下部的一端較長，而在 基板2上部的另一端只是形成很短的凸起，從其橫截面上看呈一個被縱向拉伸 的T字形?；?上還安裝有銅芯柱5，它是作為電極而緊配連接在基板2上。 銅芯柱5在基板2上部也設有凸起，而且凸起在沿銅芯柱5徑向設有延伸部分， 如圖1所示，該延伸部分與引出線4的凸起分離，如圖2所示，兩者在基板2 上部的凸起是同等高度的，這樣就能將LED芯片安放在這凸起上。因為延伸部 分可以橫折設置，形成例如十字形、梅花形、圓形、方形等形狀，只要保證其 與引出線4之間是分離的就能實現(xiàn)電極的作用。封裝管1底部焊接在基板2表 面，安裝后引出線4和銅芯柱5在基板2上部的凸起都位于封裝管1光滑的內部，如圖2所示，封裝管1為內壁呈圓柱狀且底部設有凸緣6的金屬管，凸緣6 用以增加焊接面積，從而增加牢固的程度。
上述結構中可以看出，相對現(xiàn)有的基板2，本發(fā)明將散熱作為一個獨立的功
能劃歸相應的結構形成一個系統(tǒng)，就是基板2結構上的改進，將基板2原來的 導電功能設置在引出線4和銅芯柱5上，從而對基板2的形狀、結構、材質不 起約束。同時銅芯柱5不僅具有較好的導電性能而且導熱能力也很強，所以散 熱還可以通過銅芯柱5進行。由封裝管1也為金屬材質的原因，因此散熱也能 通過此處進行。進而整個底座的散熱可以通過三個途徑進行，又因三者是連接 為整體的，所以三個途徑是相互聯(lián)系、連續(xù)進行。
反光過程中的控制由封裝管1光滑的內壁來完成，從而增強底座的取光效 率。加工前作為一個獨立的部件，封裝管1的生產很容易，可以生產出適應各 種要求、精度的封裝管l。如圖3、 4所示，封裝管1也可以是內壁呈碗狀的金 屬化陶瓷，其內壁傾斜，有聚光的效果，可以更多的將光反射出去。更進一歩 的改進可以在金屬化陶瓷表面鍍一層鎳層或銀層，以增加反光效果，LED芯片工 作時的熱輻射反射在空氣中，做到高效節(jié)能的目的。
權利要求
1、功率型LED封裝底座，包括基板(2)和引出線(4)，所述引出線(4)固定在基板(2)上，所述引出線(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線(4)與基板(2)之間還設有絕緣柱(7)，所述基板(2)為扁平的金屬，所述基板(2)中央設有貫穿基板(2)且與基板(2)緊配連接的銅芯柱(5)，所述銅芯柱(5)在所述基板(2)上部向外形成凸起，所述凸起高度與引出線(4)的凸起相等，所述基板(2)邊緣設有固定孔(3)，所述基板(2)上部還設有貫通式且內壁光滑的封裝管(1)，所述封裝管(1)底部通過焊接固定連接在基板(2)上，在所述基板(2)上部所述引出線(4)的凸起和所述銅芯柱(5)的凸起都位于封裝管(1)內。
2、 根據權利要求1所述功率型LED封裝底座，其特征在于所述銅芯柱(5) 在基板(2)上部的凸起沿銅芯柱(5)徑向設有延伸部分，所述延伸部分與引出線 (4)的凸起分離。
3、 根據權利要求1所述功率型LED封裝底座，其特征在于所述封裝管(l) 為內壁呈圓柱狀的金屬管。
4、 根據權利要求3所述功率型LED封裝底座，其特征在于所述封裝管(l) 的底部設有用于增加連接面的凸緣(6)。
5、 根據權利要求1所述功率型LED封裝底座，其特征在于所述封裝管(l) 為內壁呈碗狀的金屬化陶瓷管。
6、 根據權利要求5所述功率型LED封裝底座，其特征在于所述內壁表面 設有鎳層或銀層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率型LED封裝底座，該功率型LED封裝底座包括基板、封裝管和引出線?？梢詽M足五瓦到十瓦功率型LED顯示器的封裝配套要求，結合了系統(tǒng)的散熱結構，底座擁有了基于散熱型基板的多道散熱通道；同時擁有了更牢固的結構，擴大了使用范圍；高效的取光效果，增加產品整體性能，達到節(jié)約能源的目的。
文檔編號H01L23/02GK101295759SQ20071016445
公開日2008年10月29日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2007年11月30日
發(fā)明者曹宏國 申請人:曹宏國