CN100452458C - 发光器件及其封装结构以及该封装结构的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法。该发光器件封装结构包括：由散热材料形成的散热主板，其内的第一接纳槽具有开放的顶部，第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小；至少一个绝缘垫，其由绝缘材料形成，并从所述散热主板的底部穿透所述第一接纳槽的底表面；以及至少一个引线框，其穿透所述绝缘垫。根据所述发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法，可将LED芯片安装于大规模散热主板上，并且光能够聚焦，从而改进了发光效率和散热性能。

Description

发光器件及其封装结构以及该封装结构的制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法，更具体地，涉及一种具有散热和光聚焦结构、适合于高输出应用的发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法。
背景技术
通过新近引入的能够使用荧光物质来形成和辐射白光的结构，除了简单的发光显示功能之外，发光二极管(LED)的应用范围已经扩展到能够取代传统照明的照明领域。因此，已经对用于诸如照明的高输出应用的LED进行了持续研究。
当温度增加到超过额定的工作温度时，作为半导体器件的一种的LED的使用寿命和发光效率将减小。因此，为了改进LED的输出，需要这样的散热结构，该结构能够通过有效耗散LED中生成的热量而使其在尽可能低的工作温度下工作。
但是，传统的LED包括这样的结构，其中，安装有LED芯片的引线框由塑性材料模制而成。由于热耗散是通过引线框来实现的，因此传统的LED具有较差的散热性能，从而难以应用于高输出应用。此外，当使用紫外LED芯片时，用来模制引线框的塑性材料容易在紫外LED芯片辐射的紫外线的作用下劣化，从而导致耐久性变差。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种易于制造、并同时具有改进的散热性能和发光效率的发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法。
技术方案
为了实现本发明的上述目的，提供了一种发光器件封装结构。该发光器件封装结构。该发光器件封装结构包括散热主板、至少一个绝缘垫和至少一个引线框。散热主板由散热材料形成，其内的第一接纳槽具有开放的顶部，第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小。绝缘垫由绝缘材料形成，并从散热主板的底部穿透第一接纳槽的底表面。引线框穿透所述绝缘垫。
优选地，散热主板包括第二接纳槽，所述第二接纳槽在第一接纳槽的底表面的中心切割预定深度，以安装发光器件芯片。
此外，第二接纳槽可具有第二倾斜部分，所述第二倾斜部分的外直径朝向下部逐渐减小。
优选地，散热主板包括：第一本体部分，其从其顶部延伸预定长度，以从顶部到底部具有相同外直径；以及第二本体部分，其从所述第一本体部分的底部、与所述第一本体部分同心地延伸预定长度，以具有大于所述第一本体部分的外直径的外直径。
更优选地，散热主板进一步包括透镜安装槽，所述透镜安装槽具有从第一本体部分的顶部边缘延伸预定深度的台阶，然后延伸至第一倾斜部分的顶部处。
在本发明的另一个方面，第一绝缘垫形成于散热主板的中心，所述发光器件进一步包括：第一引线框，其穿透第一绝缘垫；以及第二引线框，其形成于散热主板的底部中。
此外，引线框可具有弯曲部分，所述弯曲部分被弯曲为与散热主板的底部平行，并与散热主板的底部隔开地延伸，其中，所述引线框穿透散热主板以用于表面安装。
更优选地，在散热主板的底部中进一步形成有至少一个第三接纳槽，其中第三接纳槽从散热主板的底部的内部向外部切割预定长度，从而使得弯曲部分在与所述第三接纳槽隔开的同时部分地容纳于所述第三接纳槽中。
在本发明的另一个方面，提供了一种发光器件，包括：散热主板，其由散热材料形成，其中，第一接纳槽具有开放的顶部，第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小；至少一个绝缘垫，其由绝缘材料形成，并从散热主板的底部穿透第一接纳槽的底表面；至少一个引线框，其穿透绝缘垫；至少一个发光器件芯片，其安装于散热主板的第一接纳槽中，并与引线框电连接；以及盖，其形成于散热主板中，以密闭地密封第一接纳槽的内部空间，发光器件芯片安装在所述第一接纳槽内。
此外，散热主板包括第二接纳槽，所述第二接纳槽在第一接纳槽的底表面的中心切割预定深度，以安装发光器件芯片。
所述发光器件进一步包括荧光物质，所述荧光物质填充在所述第二接纳槽中，以围绕安装在所述第二接纳槽上的所述LED芯片。
此外，散热主板包括透镜安装槽，所述透镜安装槽具有从所述第一本体部分的顶部边缘延伸预定深度的台阶，然后延伸至所述第一倾斜部分的顶部处，而所使用的盖是插入所述透镜安装槽中并与之组合以安装于所述散热主板中的透镜。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制造发光器件封装结构的方法，该方法包括：形成散热主板，所述散热主板具有第一接纳槽和至少一个插入孔，其中第一接纳槽具有开放的顶部，第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小，并且所述插入孔穿透所述第一接纳槽的底表面；将具有中空部分的绝缘垫插入散热主板的插入孔中，将引线框通过绝缘垫的中空部分插入；执行加热过程，以使得绝缘垫焊接至散热主板和引线框。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方案的发光器件封装结构的立体图；
图2是图1的剖面立体图；
图3是根据本发明第一实施方案的发光器件的剖视图，其中应用有图1的发光器件封装结构；
图4是根据本发明第二实施方案的发光器件的剖视图，其中应用有图1的发光器件封装结构；
图5是根据本发明第三实施方案的发光器件的剖视图，其中应用有图1的发光器件封装结构；
图6是根据本发明第二实施方案的发光器件封装结构的剖视图；
图7是应用有图6的发光器件封装结构的发光器件的剖视图；
图8是根据本发明第三实施方案的发光器件封装结构的剖视图；以及
图9是处于倒置位置的图8的发光器件封装结构底部的立体图。
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明实施方案的发光器件、发光器件封装结构以及制造该发光器件封装结构的方法。
图1是根据本发明第一实施方案的发光器件封装结构的立体图，图2是图1的剖面立体图。
参照图1和2，发光器件封装结构100包括散热主板110、绝缘垫125和引线框130。
散热主板110具有这样的外部结构，其中，具有不同外直径的第一本体部分111和第二本体部分112同心地延伸，并且其间形成有台阶，从而形成二阶式柱形。
换言之，散热主板110包括第一本体部分111和第二本体部分112，第一本体部分111从其顶部延伸预定长度以具有从上到下相同的外直径，第二本体部分112从第一本体部分111的底部、与第一本体部分111同心地延伸预定长度以具有比第一本体部分111大的外直径。
由于第二本体部分112的外直径大于第一本体部分111的外直径，并形成凸缘式突起，因此内直径等于第一本体部分111外直径的辅助散热元件260可通过第一本体部分111插入并组合，以改进散热性能，如图5所示。
第二本体部分112膨胀得大于第一本体部分111，但其可采用除了如图所示的环形形状之外的其它形状。
散热主板110具有第一接纳槽113，第一接纳槽113具有开放的顶部。
散热主板110具有透镜安装槽114，透镜安装槽114在从第一本体部分111的顶部边缘向内隔开预定距离的位置处垂直切割预定深度，并水平延伸预定长度。
散热主板110还具有第一倾斜部分115，第一倾斜部分115的内直径从透镜安装槽114的内边缘朝向下部位置逐渐减小。
优选地，第一倾斜部分115可形成为起到能够将待安装的LED芯片辐射的光向上反射以使其聚焦的反射镜的作用。这种情况下，优选地，散热主板110由具有散热功能和热反射性的材料形成，或者，散热主板110的整个表面或至少第一倾斜部分115的表面涂覆有银、镍和铝的至少其中之一。
在第一接纳槽113的底表面116的中心，第二接纳槽117被切割预定深度，用于安装LED芯片。
第二接纳槽117具有第二倾斜部分118，第二倾斜部分118的外直径朝向下部位置逐渐减小。优选地，第二接纳槽117的第二倾斜部分118由上述材料形成，以起到能够将待安装的LED芯片辐射的光向上反射以使其聚焦的反射镜的作用。
第二接纳槽117的底表面119作为安装LED芯片的区域使用。
第二接纳槽117引导LED芯片的安装位置。当向层上应用荧光物质时，该层可在第二接纳槽117内容易地限定。
散热主板110由具有优良热导率的散热材料形成，例如金属材料或陶瓷材料。
散热主板110可由铜或铜合金形成，例如，黄铜、钨铜合金、钼铜合金、AlN或SiC。
优选地，散热主板110由上述散热材料形成，以具有上述结构，并镀有镍材料以具有抗腐蚀特性。更优选地，散热主板110在镀镍层上辅助地镀有银或金，以改进反射效率和引线结合。
绝缘垫125在第一接纳槽113的底部穿透散热主板110的底表面116。
优选地，绝缘垫125由诸如玻璃、环氧树脂材料或陶瓷材料等具有较高熔点并易于在加热时焊接到其它种类材料的绝缘材料形成。
引线框130被绝缘垫125围绕，从而与散热主板110绝缘。
引线框130的一端暴露于散热主板110的第一接纳槽113中，而另一端从散热主板110的底部向外突出。
引线框130包括头部131和腿部132。
头部131的外直径大于腿部132的外直径，以有利于引线结合。
与散热主板110的底部直接组合的引线框140可用于接地或者作为电极，也可不具有引线框140。
图3是其中应用有发光器件封装结构100的发光器件的剖视图。在图1至3中，相同的附图标记表示相同的部件。
参照图3，发光器件200包括发光器件封装结构100和LED芯片210。
LED芯片210安装在第二接纳槽117的底表面119上，并通过导线215与引线框130电连接。LED芯片210可通过次安装(sub-mount)(未示出)来安装在散热主板110上，而不是像图3中的发光器件200那样。
附图标记220表示荧光物质220，其填充在第二接纳槽117中以围绕安装在第二接纳槽117的底表面119上的LED芯片210。荧光物质220可与LED芯片210辐射的光反应并辐射白光。这种情况下，LED芯片210可以是蓝色发光二极管芯片，荧光物质220可以是YAG荧光物质。作为一种选择，LED芯片210可以是紫外发光二极管芯片，荧光物质220可以是RGB荧光物质。
附图标记230表示树脂模制层230，其用作密封第一接纳槽113的内部空间的盖，并且可由诸如透明环氧树脂等各种树脂材料形成。
与图3的发光器件200不同，可插入透镜安装槽114并与之组合的透镜可安装在散热主板110中。例如，如图4所示，菲涅耳透镜240与透镜安装槽114组合。
菲涅耳透镜240用作密闭地密封LED芯片210的盖，并通过散热主板110的透镜安装槽114而焊接到散热主板110。菲涅耳透镜240与散热主板110之间的焊接部分通过密封材料密封，从而使其内部空间密闭地密封。
在发光器件200中，从安装在散热主板110中的LED芯片210辐射的光通过第一倾斜部分115、第二倾斜部分118和菲涅耳透镜240以预定的发散角辐射。
与菲涅耳透镜240具有类似反射率的材料可填充在菲涅耳透镜240与第一接纳槽113之间所形成的空间中。例如，硅材料可填充在菲涅耳透镜240与发光器件封装结构100之间所形成的空间中。在这种情况下，可通过降低LED芯片210辐射的光从菲涅耳透镜240的内侧反射的比率而改进光的使用效率。
虽然图中未示出，但在使用紫外发光二极管芯片时，可在散热主板110上焊接平坦型透镜。
所述平坦类透镜可由透明底板形成，该透明底板的顶表面和底表面均涂覆有防反射涂层。例如但不限于菲涅耳透镜240的各种透镜结构可根据光散射或聚焦角度而应用于透镜安装槽114。
如上所述，为了改进散热性能，可位于第二本体部分112上并由其锁定的环式辅助散热元件260可通过第一本体部分111插入。在这种情况下，辅助散热元件260可使用诸如焊料等的粘合剂而粘合至散热主板110。
图6是发光器件封装结构的剖视图，其中，当散热主板110由导电材料形成或其表面用导电材料处理时，通过容易地将LED芯片径向设置在散热主板110中而使得多个LED芯片电连接。
参照图6，发光器件封装结构300包括散热主板310、第一引线框330、第二引线框340和绝缘垫125。
散热主板310具有外部结构，其中，形成有第一本体部分311和其外直径大于第一本体部分311外直径的第二本体部分312。
具有开放顶部的散热主板310的内部空间包括透镜安装槽314和第一倾斜部分315。
绝缘垫125穿透第一接纳槽313的底表面316的中心。引线框330穿透绝缘垫125，以使得其头部331暴露至第一接纳槽313，而其腿部332从散热主板310的底部突出，从而与散热主板310电绝缘。
第二引线框340与散热主板310的底部组合，并向下延伸预定长度。
由于发光器件封装结构300可使用散热主板310的第一接纳槽313的底表面316和第一引线框330用于电极连接，因此多个LED芯片可容易地安装并电连接于散热主板310上，以彼此并行地被驱动。
图7是其上应用有发光器件封装结构300的发光器件400的剖视图。图1至6中的相同附图标记表示相同部件。
参照图7，发光器件400包括发光器件封装结构300和多个LED芯片410。
LED芯片410安装在散热主板310的第一接纳槽313的底表面316上，并通过穿过第一引线框330的导线415而连接至散热主板310的第一接纳槽313的底表面316。盖120由透明环氧树脂模制。
一旦通过第一引线框330和第二引线框340向发光器件400施加驱动功率，则安装在第一接纳槽313中的LED芯片410同时发光。
为了形成白光，分别辐射红光、绿光和蓝光的三个LED芯片(未示出)彼此间隔地安装在散热主板310的底表面316上。因此，多个LED芯片410中的每一个LED芯片的电极通过穿过第一引线框330的头部331的导线415而连接到第一引线框330，而多个LED芯片410中的每一个LED芯片的另一个电极通过导线415而连接到散热主板310的底表面316，从而产生白光。
引线框可弯曲为适合于表面安装。图8和9示出了包括弯曲的引线框的发光器件封装结构的实施例。
参照图8和9，发光器件封装结构500包括散热主板510、引线框530和绝缘垫125。
散热主板510具有外部结构，在其中形成有第一本体部分511，以及外直径大于第一本体部分511外直径的第二本体部分512。第二本体部分512膨胀得大于第一本体部分511，但除了图中所示的环形形状之外也可采取其它形状。具有带开放顶部的第一接纳槽513的散热主板510的内部空间包括透镜安装槽514和第一倾斜部分515，以及在第一接纳槽513的底表面中心具有第二倾斜部分518的第二接纳槽517。
在散热主板510的第二本体部分512的底部510a中，彼此间隔地形成有其数量等于引线框530的数量的多个第三接纳槽520。第三接纳槽520从底部510a的内部向外部切割预定长度，以使得引线框530可容纳于第三接纳槽520中并同时彼此间隔。
换言之，第三接纳槽520形成于散热主板510的底部510a中，以从底部510a朝向第二本体部分512的内部切割预定深度，并且延伸到第二本体部分512的外周边，从而使得引线框530的弯曲部分532b容纳在第三接纳槽520中，并同时与第三接纳槽520隔开预定距离。
引线框530具有这样的结构，其中，从头部531向下延伸的腿部包括垂直部分532a和弯曲部分532b。
换言之，引线框530的穿透绝缘垫125且从散热主板510的底部510a突出、以用于表面安装的腿部包括弯曲部分532b，弯曲部分532b平行于散热主板510的底部510a弯曲，其与散热主板510的底部510a隔开并延伸。
因此，在发光器件封装结构500中，表面安装可通过引线框530的弯曲部分532b而实现。
此外，如参照图3和4所述，在发光器件封装结构500中，LED芯片安装在散热主板510的第二接纳槽517中，LED芯片的电极和引线框530通过诸如导线的导电元件电连接，然后在应用了荧光物质和组合或使用覆盖树脂模制了透镜之后，发光器件得以制成。
下面将描述根据本发明制造发光器件封装结构的方法。
首先，由相应的散热材料形成散热主板110、130和510。在散热主板110、310和510中形成至少一个插入孔。将用于安装引线框的绝缘垫125插入所述插入孔中，引线框应与散热主板110、130和510电绝缘。
优选地，散热主板110、130和510在被形成并具有插入孔之后镀有镍。
接着，将具有中空部分的绝缘垫125插入散热主板110、310和510的插入孔中。绝缘垫125的外直径可等于或小于插入孔的内直径，从而使得绝缘垫125能够插入散热主板110、310和510中并与之组合。接下来，将具有腿部(其中，所述腿部的外直径等于绝缘垫125的中空部分的直径)的引线框130、330和530通过绝缘垫125的中空部分插入，从而使得头部131、331和531置于第一接纳槽113、313和513中。
作为一种选择，在首先将引线框130、330和530插入绝缘垫125中之后，可将绝缘垫125插入散热主板110、310和510的插入孔中。
接着，加热绝缘垫125，以使得绝缘垫125通过熔化或烧结而粘合至散热主板110、130和510和引线框130、330和530。
例如，当绝缘垫125由玻璃材料形成时，将结构(其中绝缘垫125和引线框130、330和530组装于散热主板110、310和510中)置于电炉中，然后在氮和氢的环境中在600-1000？的温度下对其加热。此处，氮的应用是为了避免氧化作用，而氢的应用是为了有利于氧化部分的还原。持续加热以使得绝缘垫125能够被焊接至散热主板110、310和510以及引线框130、330和530。
在完成了该过程之后，将绝缘垫125的熔化部分保留在室温下以凝固，从而完成发光器件封装结构100、300和500。
为了形成引线框530中的弯曲部分532b，执行弯曲处理。当引线框140和340与散热主板110、310和510直接组合而未插入绝缘垫125中时，它们采用钎焊片或金属膏来焊接。此处，钎焊片或金属胶可由银铜合金或金锡合金形成。
在完成上述组装之后，将导电和反射部分(即散热主板110、310和510以及引线框130、330和530)镀上镍，然后辅助地镀上银。
作为一种选择，将散热主板110、310和510的第一接纳槽113、313和513涂覆铝和光亮镍等反射材料中的至少一种。
在完成了发光器件封装结构100、300和500之后，将LED芯片310和410直接地或通过次安装(未示出)而安装在散热主板110、310和510的第一接纳槽113、313和513中。LED芯片210和410通过导线215和415而结合至引线框130、330和530或散热主板110、310和510。
当使用荧光物质220时，将荧光物质应用于导线结合的LED芯片210和410。
然后将菲涅耳透镜240插入散热主板110、310和510中。使用密封材料(例如环氧材料)来密封菲涅耳透镜240与透镜安装槽114、314和514之间的组合部分，或者通过以模制树脂来填充第一接纳槽113、313和513而形成盖，从而完成发光器件200和400。
以上描述是针对使用LED芯片的情况，但是本发明也可应用于各种公知的发光半导体芯片，例如激光二极管芯片。
工业应用性
根据本发明，LED芯片可安装在大规模散热主板上，并且光可以被聚焦，从而改进发光效率和散热性能。

Claims (18)

1.一种发光器件封装结构，包括：
散热主板，其由散热材料形成，其内的第一接纳槽具有开放的顶部，所述第一接纳槽的内表面由第一倾斜部分限定，所述第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小；
至少一个绝缘垫，其由绝缘材料形成，并从所述散热主板的底部穿透所述第一接纳槽的底表面；以及
至少一个引线框，其穿透所述绝缘垫。
2.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述散热主板包括第二接纳槽，所述第二接纳槽在所述第一接纳槽的底表面的中心切割预定深度，以安装发光器件芯片。
3.如权利要求2所述的发光器件封装结构，其中，所述第二接纳槽具有第二倾斜部分，所述第二倾斜部分的外直径朝向下部逐渐减小。
4.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述绝缘垫由玻璃材料和绝缘合成树脂中的一种形成。
5.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述散热主板包括：
第一本体部分，其从其顶部延伸预定长度，以从顶部到底部具有相同外直径；以及
第二本体部分，其从所述第一本体部分的底部、与所述第一本体部分同心地延伸预定长度，以具有大于所述第一本体部分的外直径的外直径。
6.如权利要求5所述的发光器件封装结构，其中，所述散热主板进一步包括透镜安装槽，所述透镜安装槽具有从所述第一本体部分的顶部边缘向内侧延伸预定深度的台阶，然后延伸至所述第一倾斜部分的顶部处。
7.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述第一绝缘垫形成于所述散热主板的中心，所述发光器件进一步包括：
第一引线框，其穿透所述第一绝缘垫；以及
第二引线框，其形成于所述散热主板的底部中。
8.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述引线框具有弯曲部分，所述弯曲部分被弯曲为与所述散热主板的底部平行，并与所述散热主板的底部隔开地延伸，其中，所述引线框穿透所述散热主板以用于表面安装。
9.如权利要求8所述的发光器件封装结构，其中，在所述散热主板的底部中进一步形成有至少一个第三接纳槽，其中所述第三接纳槽从所述散热主板的底部的内部向外部切割预定长度，从而使得所述弯曲部分在与所述第三接纳槽隔开的同时部分地容纳于所述第三接纳槽中。
10.如权利要求1所述的发光器件封装结构，其中，所述散热主板的至少第一倾斜部分具有由镍、银和铝的至少其中之一形成的表面。
11.一种发光器件，包括：
散热主板，其由散热材料形成，其内的第一接纳槽具有开放的顶部，所述第一接纳槽的内表面由第一倾斜部分限定，所述第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小；
至少一个绝缘垫，其由绝缘材料形成，并从所述散热主板的底部穿透所述第一接纳槽的底表面；
至少一个引线框，其穿透所述绝缘垫；
至少一个发光器件芯片，其安装于所述散热主板的所述第一接纳槽中，并与所述引线框电连接；以及
盖，其形成于所述散热主板中，以密闭地密封所述第一接纳槽的内部空间，所述发光器件芯片安装在所述第一接纳槽内。
12.如权利要求11所述的发光器件，其中，所述散热主板包括第二接纳槽，所述第二接纳槽在所述第一接纳槽的底表面的中心切割预定深度，以安装发光器件芯片。
13.如权利要求12所述的发光器件，其中，所述第二接纳槽具有第二倾斜部分，所述第二倾斜部分的外直径朝向下部逐渐减小。
14.如权利要求13所述的发光器件，进一步包括荧光物质，所述荧光物质填充在所述第二接纳槽中，以围绕安装在所述第二接纳槽上的所述发光器件芯片。
15.如权利要求11所述的发光器件，其中，所述散热主板包括：
第一本体部分，其从其顶部延伸预定长度，以从顶部到底部具有相同的外直径；以及
第二本体部分，其从所述第一本体部分的底部、与所述第一本体部分同心地延伸预定长度，以具有大于所述第一本体部分的外直径的外直径。
16.如权利要求15所述的发光器件，其中，所述散热主板进一步包括透镜安装槽，所述透镜安装槽具有从所述第一本体部分的顶部边缘向内侧延伸预定深度的台阶，然后延伸至所述第一倾斜部分的顶部处，而所述盖是插入所述透镜安装槽中并与之组合以安装于所述散热主板中的透镜。
17.如权利要求11所述的发光器件，其中，所述第一绝缘垫形成于所述散热主板的中心，所述发光器件进一步包括：
第一引线框，其穿透所述第一绝缘垫；以及
第二引线框，其形成于所述散热主板的底部中，所述发光器件芯片安装于所述散热主板的所述第一接纳槽中，并与所述第一引线框和所述散热主板电连接。
18.一种制造发光器件封装结构的方法，所述方法包括：
形成散热主板，所述散热主板具有第一接纳槽和至少一个插入孔，其中所述第一接纳槽具有开放的顶部，所述第一接纳槽的内表面由第一倾斜部分限定，所述第一倾斜部分的内直径朝向下部逐渐减小，并且所述插入孔穿透所述第一接纳槽的底表面；
将具有中空部分的绝缘垫插入所述散热主板的所述插入孔中，并将引线框通过所述绝缘垫的中空部分插入；以及
执行加热过程，以使得所述绝缘垫焊接至所述散热主板和所述引线框。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809210B1 (ko) * 2006-07-10 2008-02-29 삼성전기주식회사 고출력 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
TWM317075U (en) * 2006-08-25 2007-08-11 Yun Dai Heat dissipation structure of light emitting diode
US8067778B2 (en) * 2006-09-28 2011-11-29 Seoul Opto Device Co., Ltd. Ultraviolet light emitting diode package
KR100742225B1 (ko) * 2006-10-16 2007-07-25 유솔전자 주식회사 고휘도 엘이디 구조 및 그 제조방법
WO2009041767A2 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Seoul Semiconductor Co. Ltd. Led package and back light unit using the same
KR100998232B1 (ko) 2007-09-28 2010-12-07 서울반도체 주식회사 측면 발광 다이오드 패키지 및 그것을 이용한 ｂｌｕ 모듈
CN202159697U (zh) * 2008-08-22 2012-03-07 楼满娥 直接用交流电驱动的发光二极管
US20100301359A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Ming-Hsiung Liu Light Emitting Diode Package Structure
EP2593977A4 (en) * 2010-07-13 2014-05-14 Nexxus Lighting Inc METHOD FOR IMPROVED PERFORMANCE AND SCALABILITY OF COOLING BODIES
US8253330B2 (en) * 2010-11-30 2012-08-28 GEM Weltronics TWN Corporation Airtight multi-layer array type LED
KR101693642B1 (ko) * 2010-12-21 2017-01-17 삼성전자 주식회사 발광소자 패키지 제조방법
US8726505B2 (en) 2011-07-13 2014-05-20 Revolution Lighting Technologies, Inc. Heat sinking methods for performance and scalability
CN102403419B (zh) * 2011-11-09 2013-08-21 东莞勤上光电股份有限公司 一种大功率led散热结构的制作工艺
CN102522475B (zh) * 2011-12-01 2014-09-03 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 一种led模组的生产方法及led模组
CN102891245A (zh) * 2012-09-17 2013-01-23 温州大学 将荧光晶片用于大功率白光led的封装结构及其封装方法
DE102017123342A1 (de) * 2017-10-09 2019-04-11 Schott Ag TO-Gehäuse mit hoher Reflexionsdämpfung
DE102018203101A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-05 Infineon Technologies Ag Gehäuste halbleitervorrichtungen und verfahren zur herstellung gehäuster halbleitervorrichtungen
JP7245620B2 (ja) * 2018-08-03 2023-03-24 日本ルメンタム株式会社 光サブアッセンブリ及び光モジュール
JP7249745B2 (ja) * 2018-08-03 2023-03-31 日本ルメンタム株式会社 光サブアッセンブリ及び光モジュール
JP7038645B2 (ja) * 2018-12-06 2022-03-18 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2021146914A1 (zh) * 2020-01-21 2021-07-29 齐鲁工业大学 一种同轴激光器to-can
CN113241398B (zh) * 2021-05-21 2021-11-02 珠海市宏科光电子有限公司 一种cob光源封装热平衡处理工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274924B1 (en) * 1998-11-05 2001-08-14 Lumileds Lighting, U.S. Llc Surface mountable LED package
JP2002176203A (ja) * 2000-09-29 2002-06-21 Omron Corp 発光デバイス及び発光デバイスアレイ
JP2003197974A (ja) * 2001-12-24 2003-07-11 Samsung Electro Mech Co Ltd 発光ダイオードパッケージ
US20040079957A1 (en) * 2002-09-04 2004-04-29 Andrews Peter Scott Power surface mount light emitting die package
JP2004221598A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Lumileds Lighting Us Llc Ｌｅｄアセンブリの正確なアラインメント
CN2684681Y (zh) * 2004-03-03 2005-03-16 张远哲 组合式卫生筷

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517680U (ja) * 1991-08-13 1993-03-05 日本信号株式会社 発光ダイオード表示器
US6552368B2 (en) * 2000-09-29 2003-04-22 Omron Corporation Light emission device
US7264378B2 (en) * 2002-09-04 2007-09-04 Cree, Inc. Power surface mount light emitting die package

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6274924B1 (en) * 1998-11-05 2001-08-14 Lumileds Lighting, U.S. Llc Surface mountable LED package
JP2002176203A (ja) * 2000-09-29 2002-06-21 Omron Corp 発光デバイス及び発光デバイスアレイ
JP2003197974A (ja) * 2001-12-24 2003-07-11 Samsung Electro Mech Co Ltd 発光ダイオードパッケージ
US20040079957A1 (en) * 2002-09-04 2004-04-29 Andrews Peter Scott Power surface mount light emitting die package
JP2004221598A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Lumileds Lighting Us Llc Ｌｅｄアセンブリの正確なアラインメント
CN2684681Y (zh) * 2004-03-03 2005-03-16 张远哲 组合式卫生筷

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Publication number Publication date
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