CN101320768A - 发光二极管的封装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管的封装，其包括一颗发光二极管晶粒、一块基板，以及一散热装置。基板包括一贯穿顶、底面的穿孔、一正极及一与所述正极相间隔的负极，所述晶粒至少一部分位于所述穿孔中，且分别电连接所述正极与所述负极；散热装置固定于所述基板底面且遮蔽所述穿孔至少一部分，所述晶粒与所述散热装置接触。本发明可快速散热且薄型化，非常适于实用。

Description

发光二极管的封装
技术领域
本发明涉及一种发光二极管的封装，特别是涉及一种可快速散热且薄型化的发光二极管的封装。
背景技术
目前手机等电子装置都讲求轻薄短小的造型，因此，其所使用的发光二极管的封装也要越薄越好，像是设于手机按键下方用以照明的发光二极管的封装，若发光二极管的封装的高度不够低，则使用者按压按键时会有按压到突起物的感觉而不舒服，且手机的厚度也无法降得更低，而造成设计上的限制。
青参阅图1所示，一般的电路板11厚度大约等于0.1毫米(mm)，迭置于电路板11顶面的发光二极管晶粒12的高度也大致等于0.1毫米，再加上还要设置一个用来保护晶粒12的透光外罩13，现有习知的发光二极管的封装1最薄也只能做到0.35毫米的厚度而无法再降低高度。
而且，因为现有习知发光二极管的封装1仅通过极细的两条金属导线14将热传导至电路板11的导电路径111上，与晶粒12接触的导热截面积很小所以散热速度很慢；然后热能再从导电路径111位于电路板11顶面的一端传导至位于电路板11底面的一端，导电路径111位于电路板11底面的一端再与其他电路板接触以使热发散出去，所以需要经过很长的散热路径才能将热传导至电路板11底面处，所以需要很长的散热时间，而容易导致晶粒12来不及降温而过热，当过热时就会缩短晶粒12的使用寿命；尤其若是高亮度而温度更高的发光二极管的封装1，散热太慢更是一大问题。
由此可见，上述现有的发光二极管的封装在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光二极管的封装，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的发光二极管的封装存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的发光二极管的封装，能够改进一般现有的发光二极管的封装，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的发光二极管的封装存在的缺陷，而提供一种新型结构的发光二极管的封装，所要解决的技术问题是使其可快速散热且薄型化，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发光二极管的封装，包括：一块基板，包括一正极及一与所述正极相间隔的负极；一颗分别电连接所述正极与所述负极的发光二极管晶粒；其特征在于：所述基板还包括一贯穿顶、底面的穿孔，所述晶粒至少一部分位于所述穿孔中，所述发光二极管的封装还包括一散热装置，固定于所述基板底面且遮蔽所述穿孔至少一部分，所述晶粒与所述散热装置接触。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的发光二极管的封装，其中所述的晶粒的底面平贴于所述散热装置的顶面。
前述的发光二极管的封装，其中所述散热装置是一金属。
前述的发光二极管的封装，其中所述散热装置的材质为铜。
前述的发光二极管的封装，其中所述散热装置封闭所述穿孔的一开口端。
前述的发光二极管的封装，其中所述基板会反光，且所述穿孔呈倒截头圆锥形。
前述的发光二极管的封装，其中所述基板会反光，且所述基板还包括一界定出所述穿孔的内壁面，所述内壁面为一弧面，所述穿孔的横截面积由邻近所述基板顶面处递减至邻近所述基板底面处。
前述的发光二极管的封装，其中还包括一反光物，所述基板还包括一界定出所述穿孔的内壁面，所述反光物位于所述内壁面上。
前述的发光二极管的封装，其中所述反光物是至少一层镀膜。
前述的发光二极管的封装，其中所述穿孔是以激光钻孔法形成。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种发光二极管的封装其包括一颗发光二极管晶粒、一块基板，以及一散热装置。基板包括一贯穿顶、底面的穿孔、一正极及一与所述正极相间隔的负极，所述晶粒至少一部分位于所述穿孔中，且分别电连接所述正极与所述负极；散热装置固定于所述基板底面且遮蔽所述穿孔至少一部分，所述晶粒与所述散热装置接触。
借由上述技术方案，本发明发光二极管的封装至少具有下列优点及有益效果：
基板上设有一穿孔，使晶粒容置于穿孔内而与散热装置直接接触，因此，不仅发光二极管的封装的整体厚度降低，将热传导至基板底面处的散热路径也大大地缩短，且导热截面积(晶粒与散热装置的接触面积)比现有习知的例如细金属导线的截面积大很多，所以本发明的发光二极管的封装可作薄型化的设计且快速散热。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的发光二极管的封装具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是一侧视图，说明现有习知发光二极管的封装；
图2是一侧视剖面图，说明本发明发光二极管的封装的较佳实施例；
图3是一侧视剖面图，说明所述较佳实施例的穿孔可为倒截头圆锥形；及
图4是一侧视剖面图，说明所述较佳实施例的基板内壁面可为一弧面，且穿孔的横截面积由邻近基板顶面处递减至邻近基板底面处。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光二极管的封装其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图2所示，本发明的较佳实施例揭示一个发光二极管的封装200，其包括一颗发光二极管晶粒31、一块绝缘基板21，以及一散热装置22。
基板21设有一贯穿顶、底面211、212的穿孔213，所述穿孔213由孔的内壁面214所界定，一正极231与一负极232相间隔地位于基板21上，散热装置22固定于基板21底面212且封闭穿孔213的一开口端，但也可以仅遮蔽穿孔的一部分。散热装置22与正、负极231、232不接触。在本实施例中，三片贴于基板21的铜箔分别形成正、负极231、232与散热装置22，铜箔可以用其他金属片代替，或是改以其他导热性佳的材质。本实施例的正极231的一端位于基板21顶面211，另一端则位于基板21底面212；同样地，负极232的一端位于基板21顶面211，另一端则位于基板21底面212。
本实施例可以直接对已贴合有散热装置22的基板21加工，以激光钻孔法形成所述穿孔213，激光光的能量调节成只能蚀刻非金属但无法蚀刻金属，当激光光入射至基板21的顶面211时，可形成所述穿孔213但不会破坏到散热装置22。或者，也可以先将还未贴附有铜箔的基板21钻孔，形成所述穿孔213后再设置散热装置22与正、负极231、232。
晶粒31的至少一部分位于穿孔213中，且晶粒31的底面平贴于散热装置22的顶面。晶粒31分别经由两条导线32与正、负极231、232电连接。在本实施例中，穿孔213是呈圆柱形，但并不以此为限，只要可容置晶粒31即可；一般基板21的厚度大约等于0.1毫米(mm)，而晶粒31的高度也约略等于0.1毫米。
本实施例可在基板21的内壁面214上设置一反光物34，以使更多入射到内壁面214的晶粒31出射光被反射，以增加出光效率而提升发光二极管的封装200的亮度；例如，可以用蒸空电镀或溅镀等方式在内壁面214上镀上至少一层镀膜而形成所述反光物34。
一般为了保护晶粒31，还会在基板21的顶面211设置一个透光外罩33以遮蔽晶粒31与导线32，在本实施例中，透光外罩33为树脂材质，但并不以此为限，只要是可透光且可保护晶粒31的材质均可。另外，若欲改变晶粒31的出射光方向，还可在透光外罩33上另外设置一透镜(图未示)，或是直接改变透光外罩33的形状以作为透镜使用。
而且，也可以借由改变穿孔213的形状来调整出射光的光强度分布，因为本实施例所用的基板21是白色会反光，所以当穿孔213的形状改变时，晶粒31的一部分出射光入射到内壁面214后的反射方向会有所不同，所以出射光的整体光强度分布也因而改变。穿孔213的形状可以变成如图3所示的倒截头圆锥形穿孔213’，或是如图4所示地使基板21”的内壁面214”为一弧面，且使穿孔213”的横截面积由邻近基板21”顶面211”处递减至邻近基板21”底面212”处；但穿孔的形状并不以此为限，也可以依需求设计成其他形状。
归纳上述，本发明发光二极管的封装200借由在厚度大约等于0.1毫米的基板21、21”上形成一穿孔213、213’、213”，使厚度约等于0.1毫米的晶粒31位于穿孔213、213’、213”中而不是与基板21、21”上下迭置，若再加上透光外罩33的厚度，发光二极管的封装200的整体厚度还是可显著地降低到0.2毫米而达成薄型化，则装设有发光二极管的封装200的电子产品也可做得更薄；而且，因为晶粒31是直接与固定于基板21、21”底面212、212”的散热装置22接触，所以将热传导至基板21、21”底面212、212”处的散热路径也大大地缩短，且导热截面积(晶粒31与散热装置22的接触面积)也比习知的增加很多，所以可快速散热以避免晶粒31过热，尤其对于高亮度而高温的晶粒31或是位于高温环境的晶粒31的帮助益更大，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种发光二极管的封装，包括：一块基板，包括一正极及一与所述正极相间隔的负极；一颗分别电连接所述正极与所述负极的发光二极管晶粒；其特征在于：所述基板还包括一贯穿顶、底面的穿孔，所述晶粒至少一部分位于所述穿孔中，所述发光二极管的封装还包括一散热装置，固定于所述基板底面且遮蔽所述穿孔至少一部分，所述晶粒与所述散热装置接触。
2、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述晶粒的底面平贴于所述散热装置的顶面。
3、如权利要求2所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述散热装置是一金属。
4、如权利要求3所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述散热装置的材质为铜。
5、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述散热装置封闭所述穿孔的一开口端。
6、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述基板会反光，且所述穿孔呈倒截头圆锥形。
7、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述基板会反光，且所述基板还包括一界定出所述穿孔的内壁面，所述内壁面为一弧面，所述穿孔的横截面积由邻近所述基板顶面处递减至邻近所述基板底面处。
8、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：还包括一反光物，所述基板还包括一界定出所述穿孔的内壁面，所述反光物位于所述内壁面上。
9、如权利要求8所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述反光物是至少一层镀膜。
10、如权利要求1所述的发光二极管的封装，其特征在于：所述穿孔是以激光钻孔法形成。
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