CN113594334B - 新型半导体支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，提供一种新型半导体支架，包括板体、第一墙体、导电结构、导电柱以及发光半导体元件。板体具有相对的第一表面和第二表面，且是以绝缘材质制成。第一墙体连接于板体的第一表面。导电结构位于板体内，且贯通至板体的第二表面。导电柱连接于导电结构，且贯通至板体的第一表面。发光半导体元件设置于板体的第一表面，且位于第一墙体内，发光半导体元件电性连接于导电柱。借此，不需要过多使用金属结构，减少反射过于依赖金属镀层，减少金属结构的污染，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种新型半导体支架。
背景技术
随着半导体技术的发展和在各个领域各种场景的应用，产生了满足各种需求的半导体结构。在半导体结构中，基本都会使用到半导体支架，而为了满足各种需求，也衍生了各种尺寸、结构和材质的半导体支架。传统的发光半导体支架会在半导体元件附件使用大量的金属结构，以导通电性，并有助于反射光线，由于金属结构过多，导致金属污染严重，成本较高，工艺繁琐。
如中国专利(公开号为CN102522477A)公开了一种LED封装结构，其就是过多使用金属镀层、金属反射杯、金属支架等金属结构，存在金属污染严重、成本较高，工艺繁琐等问题。
此外，传统的发光半导体支架在正负极中间有间隔区，以分离正负极电荷，便于导电，但由于间隔区的存在，会减少支架内的芯片位置空间，进而影响产品的发光新能。传统的发光半导体支架还具有出光、聚光效果差，金属易氧化，杂质易进入支架内，影响发光等问题。
因此，本发明的主要目的在于提供一种新型半导体支架，以解决上述问题。
发明内容
为解决上述现有技术中金属使用较多的问题，本发明提供一种新型半导体支架，可以减少金属的使用，减少反射过于依赖金属镀层，降低金属结构的污染，节约成本。
本发明提供的一种新型半导体支架，包括板体、第一墙体、导电结构、导电柱以及发光半导体元件。
板体具有相对的第一表面和第二表面，且是以绝缘材质制成。第一墙体连接于板体的第一表面。导电结构位于板体内，且贯通至板体的第二表面。导电柱连接于导电结构，且贯通至板体的第一表面。发光半导体元件设置于板体的第一表面，且位于第一墙体内，发光半导体元件电性连接于导电柱。
在一实施例中，所述发光半导体元件是发光LED芯片，所述导电结构包括第一导电结构与第二导电结构，所述导电柱包括第一导电柱与第二导电柱，所述第一导电柱的一端连接于所述第一导电结构，另一端通过导线连接于所述发光LED芯片的正极，所述第二导电柱的一端连接于所述第二导电结构，另一端通过导线连接于所述发光LED芯片的负极。
在一实施例中，所述新型半导体支架还包括第二墙体，贴附设置于所述第一墙体的内侧，并覆盖所述导电柱。
在一实施例中，所述第一墙体的导光角度范围是5°至85°，所述第二墙体的导光角度范围是3°至25°。
在一实施例中，所述第一墙体与所述第二墙体均是以绝缘材质制成。进一步地，所述第一墙体与所述第二墙体的材质可以不同。
在一实施例中，所述导电结构的表面与所述板体的第二表面齐平。
在一实施例中，所述导电结构是铜片。
在一实施例中，所述板体与所述第一墙体是一体成型。
在一实施例中，所述导电柱可以采用锡膏或共晶助焊剂与所述发光半导体元件导通电性。
在一实施例中，所述导电柱的截面面积介于所述导电结构的截面面积的1/8至1/4。
在一实施例中，所述导电结构的厚度为0.1mm-1mm，所述板体的厚度为0.1cm-5cm。
基于上述，与现有技术相比，本发明提供的新型半导体支架，借由绝缘板体承载发光半导体元件，导电柱连通发光半导体元件与导电结构，可以减少金属的使用，减少发光半导体元件的反射过于依赖金属镀层，降低金属结构的污染，节约成本，缩减新型半导体支架制作工艺。并且，避免发光半导体元件与导电结构直接接触，起到热电分离的效果；由于是导电柱与发光半导体元件导通，可有效避免支架制作中和使用中，其他溶剂、杂质进入发光区，以提升产品长时间使用可靠性和长时间维护产品亮度，起到保护作用。
此外，借由第二墙体覆盖导电柱的设置，可避免发光半导体元件因金属层漏出而氧化，造成发光半导体元件亮度衰减的问题发生。第二墙体与第一墙体的搭配设置，还有助于改变发光半导体元件的发光方向，对光线进行折射，聚集光的出入，提升产品亮度。
再者，借由导电柱的设置，还可去除传统支架的正负极中间的间隔区，有效提升发光功能区中芯片颗数、增大放置空间，提升产品光效。
本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
图1是本发明新型半导体支架一实施例的结构示意图；
图2是本发明新型半导体支架另一实施例的结构示意图。
附图标记：
10、50新型半导体支架 12板体 122第一表面
124第二表面 14第一墙体 16导电结构
162第一导电结构 164第二导电结构 18导电柱
182第一导电柱 184第二导电柱 20、60发光半导体元件
22导线 24第二墙体 62助焊剂、锡膏
a第一墙体的导光角度 b第二墙体的导光角度
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
请参阅图1，图1是本发明新型半导体支架10一实施例的结构示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提供一种新型半导体支架10。如图中所示，新型半导体支架10包括板体12、第一墙体14、导电结构16、导电柱18以及发光半导体元件20。
板体12具有相对的第一表面122和第二表面124，也就是图1中的上表面和下表面。板体12是以绝缘材质制成，可以是树脂、硅胶、陶瓷等绝缘材质。在一实施例中，板体12的厚度可以是在0.1cm-5cm，形状可以采用平面式设计或凹槽式设计。
第一墙体14连接于板体12的第一表面122，其主要是起到固定、保护、反光、导热等作用。在一实施例中，第一墙体14的厚度可以是在0.1cm-5cm。第一墙体14是以绝缘材质制成。第一墙体14可以是采用硅树脂类绝缘材料制成、或在硅胶内掺杂硬化剂进行成型固化。在一实施例中，第一墙体14与板体12可以是一体成型，以加强结构强度，简化制程。
导电结构16位于板体12内，且贯通至板体12的第二表面124。在一实施例中，导电结构16是铜片，以起到良好的导电和导热效果。导电结构16的厚度可以是在0.1mm-1mm。在一实施例中，导电结构16的表面与板体12的第二表面124齐平，以利于使用安装。
导电柱18连接于导电结构16，且贯通至板体12的第一表面122。换言之，导电柱18与导电结构16的电性是连通的。导电柱18的体积小于导电结构16的体积，以节约金属材料，且保证导电结构16具有充足的导电接触面积。优选的，导电柱18的截面面积介于导电结构16的截面面积的1/8至1/4。
发光半导体元件20设置于板体12的第一表面122，且位于第一墙体14内。发光半导体元件20电性连接于导电柱18。在一实施例中，发光半导体元件20可以是1颗或多颗，可根据产品设计尺寸和功率调整排布。
相较于传统的依靠金属结构进行反光、导热而言，本案的发光半导体元件20是设置在绝缘板体12上，靠绝缘板体12与第一墙体14进行反光或导热。
在本实施例中，如图1中所示，发光半导体元件20是发光LED芯片。导电结构16包括第一导电结构162与第二导电结构164，导电柱18包括第一导电柱182与第二导电柱184。其中，第一导电结构162与第二导电结构164彼此电性分离，第一导电柱182与第二导电柱184彼此电性分离。第一导电柱182的一端连接于第一导电结构162，另一端通过导线22连接于发光LED芯片的正极。第二导电柱184的一端连接于第二导电结构164，另一端通过导线22连接于发光LED芯片的负极。所述导线22可以为金线、银线或合金导线22等。
进一步说明，新型半导体支架10还可包括第二墙体24。第二墙体24贴附设置于第一墙体14的内侧，并覆盖导电柱18。也就是说，第二墙体24会覆盖到导线22与导电柱18连接的焊接区域，以避免导电柱18因漏出而发生氧化的异常，造成发光半导体元件20亮度衰减的问题发生，提升产品可靠性。
在一实施例中，第二墙体24可以是一体成型，也可以是在发光半导体元件20固定后，采用点胶或喷胶等方式形状第二墙体24。第二墙体24的厚度是在0.1cm-5cm。第二墙体24是以绝缘材质制成，可以是硅胶、白色胶、胶和其他反射材质混合等绝缘材质。优选的，第二墙体24是以硅胶内掺杂钛白粉和纳米二氧化硅制成，以进行反光、覆盖导电柱18，避免气体与金属反应，提升墙体内的光学反应。
在一实施例中，如图1中所示，第一墙体14的导光角度a范围是5°至85°，有利于支架成型时脱膜，降低脱膜难度。第二墙体24是根据发光半导体元件20的出光和整体结构，进行相应的反光，当第二墙体24的导光角度b较小时，其能将发光半导体元件20发射的光线向更高的的角度反射出去，达到聚光效果，提升产品亮度，第二墙体24的导光角度b范围是3°至25°，并且第二墙体24的导光角度b可以小于第一墙体14的导光角度a。借由第一墙体14的导光角度a与第二墙体24的导光角度b的搭配设置，有助于改变发光半导体元件20的发光方向，对光线进行折射与反射，聚集光的折射和出光，提升产品亮度。
请参阅图2，图2是本发明新型半导体支架50另一实施例的结构示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的另一实施例进一步提供一种新型半导体支架50。相较于图1中的新型半导体支架10而言，本实施例的新型半导体支架50的发光半导体元件60是倒装芯片结构。倒装芯片结构是采用锡膏或共晶助焊剂62与导电柱18导通电性，无需使用导线22。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的新型半导体支架10，借由绝缘板体12承载发光半导体元件20，导电柱18连通发光半导体元件20与导电结构16，既可以减少金属的使用，减少发光半导体元件20的反射过于依赖金属镀层，降低金属结构的污染，节约成本，缩减新型半导体支架10制作工艺；还可以避免发光半导体元件20与导电结构16直接接触，起到热电分离的效果；由于是导电柱18与发光半导体元件20导通，可有效避免支架制作中和使用中，其他溶剂、杂质进入发光区，以提升产品长时间使用可靠性和长时间维护产品亮度，起到保护作用。
此外，借由第二墙体24覆盖导电柱18的设置，可避免发光半导体元件20因金属层漏出而氧化，造成发光半导体元件20亮度衰减的问题发生，提升产品可靠性。第二墙体24与第一墙体14的搭配设置，还有助于改变发光半导体元件20的发光方向，对光线进行折射，聚集光的出入，提升产品亮度。所述发光区是指发光半导体元件20发出的光线在第一墙体14内形成的区域。
再者，借由导电柱18的设置，还可去除传统支架的正负极中间的间隔区，有效提升发光功能区中芯片颗数、增大放置空间，提升产品光效。
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
尽管本文中较多的使用了诸如墙体、导电结构、发光区等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种新型半导体支架，其特征在于，所述新型半导体支架包括：
板体，具有相对的第一表面和第二表面，所述板体是以绝缘材质制成；
第一墙体，连接于所述板体的第一表面；
导电结构，位于所述板体内，且贯通至所述板体的第二表面；
导电柱，连接于所述导电结构，且贯通至所述板体的第一表面；以及
发光半导体元件，设置于所述板体的第一表面，且位于所述第一墙体内，所述发光半导体元件电性连接于所述导电柱；
所述新型半导体支架还包括第二墙体，贴附设置于所述第一墙体的内侧，所述第二墙体覆盖所述导电柱或所述发光半导体元件覆盖所述导电柱；
所述导电柱的截面面积介于所述导电结构的截面面积的1/8至1/4。
2.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述发光半导体元件是发光LED芯片，所述导电结构包括第一导电结构与第二导电结构，所述导电柱包括第一导电柱与第二导电柱，所述第一导电柱的一端连接于所述第一导电结构，另一端通过导线连接于所述发光LED芯片的正极，所述第二导电柱的一端连接于所述第二导电结构，另一端通过导线连接于所述发光LED芯片的负极。
3.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述第一墙体的导光角度范围是5°至85°，所述第二墙体的导光角度范围是3°至25°。
4.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述第一墙体与所述第二墙体均是以绝缘材质制成。
5.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述导电结构的表面与所述板体的第二表面齐平。
6.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述导电结构是铜片。
7.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述板体与所述第一墙体是一体成型。
8.根据权利要求1所述的新型半导体支架，其特征在于：所述导电柱可以采用锡膏或共晶助焊剂与所述发光半导体元件导通电性。
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