CN201044245Y - 发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是有关于一种发光二极管，包含一半导体基板、多数个导电/导热插塞、多数个金属电极与至少一发光半导体元件。其中，导电/导热插塞贯穿于半导体基板，金属电极具有第一部及第二部，分别附着于半导体基板的上表面及下表面并与导电/导热插塞接触，使第一部及第二部借由导电/导热插塞相连接。发光半导体元件固定于金属电极的第一部上，以金属线电性连接金属电极与发光半导体元件之间。本实用新型可用以导通电极，亦具有将半导体发光元件操作时所产生的热能导出外的作用，再搭配导热性良好的半导体基板，可帮助封装体散热，避免因发光半导体元件过热而影响元件的效能或导致元件损坏，可适用于高功率发光二极管、激光二极管等元件。

Description

发光二极管
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管，特别是涉及一种能将半导体发光元件操作时所产生的热迅速导出的发光二极管。
背景技术
整合照相功能的手机是目前市场上的趋势，应用于手机照相功能的闪光灯为Flash LED，与传统数位相机相比，Flash LED闪光灯具有较省电、可长时间使用等优势。
由于Flash LED闪光灯必须具备高亮度和能通过大电流的特性，才能在瞬间提供足够的亮度来补足拍照时需要的光线。然而，大功率LED的发热量比小功率LED高出数十倍以上，且温度升高会使发光效率大幅降低，因此减少发光半导体元件本身及封装体的热阻抗及提高散热顺畅性是目前努力的方向。
一般高功率LED主要是采用陶瓷材料作为基板，陶瓷材料具有较薄、散热均匀及热阻系数较佳等优势而被广泛使用。然而，陶瓷基板的制作技术门槛高、费用昂贵，且材质脆弱易碎，导致LED的封装设计受到限制。
由此可见，上述现有的发光二极管在结构与使用上，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的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的发光二极管，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存在的缺陷，本设计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，以期创设一种新型的发光二极管，能够改进一般现有的发光二极管，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实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提供一种新型的发光二极管，所要解决的技术问题是使其解决传统高功率发光二极管散热性不佳的问题，非常适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种发光二极管，其特征在于该发光二极管至少包含：一半导体基板，包含一上表面、一下表面；多数个导电/导热插塞，嵌于该半导体基板中；多数个金属电极，每一该些金属电极具有：一第一部，附着于该上表面，与该导电/导热插塞接触；以及一第二部，附着于该下表面，与该导电/导热插塞接触，借由该导电/导热插塞与该第一部相连接；以及至少一发光半导体元件，固定于其中一金属电极的第一部上，以多数金属线分别电性连接该些金属电极与发光半导体元件之间。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的发光二极管，其更包含一高反射性镀层披覆于该上表面。
前述的发光二极管，其中所述的高反射性镀层包含银或金镀层。
前述的发光二极管，其中所述的半导体基板为硅基板。
前述的发光二极管，其中所述的半导体基板为砷化镓基板。
前述的发光二极管，其中所述的导电/导热插塞为金属构成的填塞体。
前述的发光二极管，其中所述的导电/导热插塞为金属粉与树脂混合所构成的填塞体。
前述的发光二极管，其中所述的导电/导热插塞为石墨构成的填塞体。
前述的发光二极管，其中所述的导电/导热插塞为石墨粉与树脂混合所构成的填塞体。
前述的发光二极管，其中所述的金属电极为金、银、铜或合金构成的片体。
前述的发光二极管，其中所述的金属线为金线、银线、铝线或合金线。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术内容可知，为达到上述目的，本实用新型提供了一种发光二极管，包含一半导体基板、贯穿半导体基板的多数个导电/导热插塞、附着于此半导体基板的多数个金属电极及固定于金属电极上的发光半导体元件。
其中，每一金属电极具有一第一部及一第二部，分别附着于半导体基板的上、下表面。导电/导热插塞分别与金属电极的第一部及一第二部接触，借由此导电/导热插塞可连接金属电极的第一部与第二部之间。发光半导体元件固定于金属电极的第一部上，利用金属线与金属电极电性连接。
依照本实用新型一实施例，半导体基板的形状可为一凹杯状，可为由硅、砷化镓所构成的板体。半导体基板的上表面可披覆一高反射性镀层，用以反射光线来提高亮度。导电/导热插塞可为由金属、石墨或导电胶所构成的填塞体。
借由上述技术方案，本实用新型发光二极管至少具有下列优点及有益效果：根据上述，可知本实用新型的发光二极管以半导体基板搭配导电/导热插塞的设计，可同时具备电极导通及将热能导出的效果，能将半导体发光元件操作时所产生的热迅速导出，应用于高功率发光二极管、激光二极管等元件上，能增加封装体的散热能力。
综上所述，本实用新型是有关于一种发光二极管，包含一半导体基板、多数个导电/导热插塞、多数个金属电极与至少一发光半导体元件。其中，导电/导热插塞贯穿于半导体基板，金属电极具有第一部及第二部，分别附着于半导体基板的上表面及下表面并与导电/导热插塞接触，使第一部及第二部借由导电/导热插塞相连接。发光半导体元件固定于金属电极的第一部上，以金属线电性连接金属电极与发光半导体元件之间。本实用新型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。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、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是本实用新型一实施例的发光二极管截面图。
图2是本实用新型一实施例的发光二极管俯视图。
100：发光二极管       110：半导体基板
112：上表面           114：下表面
120：导电/导热插塞    130：金属电极
130a：第一部          130b：第二部
140：发光半导体元件   150：金属线
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型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，对依据本实用新型提出的发光二极管其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1及图2，其绘示依照本实用新型一实施例的发光二极管示意图。发光二极管100包含一半导体基板110、多数个导电/导热插塞120、多数个金属电极130、发光半导体元件140及金属线150。
半导体基板110包含一上表面112及一下表面114，导电/导热插塞120垂直嵌入半导体基板110中。依照本实用新型的实施例，半导体基板110可为硅基板或砷化镓基板。半导体基板110的形状可依产品规格需求调整，可为凹杯状、碗状等形状。半导体基板110的上表面112可披覆一高反射性镀层，例如银或金镀层，用以增进光的反射率以提高亮度。
由于硅晶圆的材料便宜、制作技术成熟，且硅的热传导系数与陶瓷接近，因此以硅基板不但具有与陶瓷基板相当的散热效果，更可节省成本。此外，半导体基板110可利用半导体的黄光制程制作，由于黄光制程已被广泛应用多年，故不论在制程技术上或是原物料取得上，皆可与现有的技术衔接使用。
以黄光制程制作的半导体基板上可预留制作导电/导热插塞120的孔洞(via)，后续可在此孔洞中填充导电材料以形成导电/导热插塞120。导电/导热插塞120可为金属构成的填塞体或金属粉与树脂的混合物构成的填塞体，例如银胶；亦可为石墨构成的填塞体或石墨粉与树脂的混合物构成的填塞体，例如导电炭黑。
继续参照图1，金属电极130具有一第一部130a及一第二部130b。其中第一部130a附着于半导体基板110的上表面112上，并与导电/导热插塞120接触；第二部130b附着于半导体基板110的下表面114，并与导电/导热插塞120接触，金属电极130的第一部130a及一第二部130b借由导电/导热插塞120相连接，用以输入电能。依照本实用新型的实施例，金属电极130的材质可包含金、银、铜或上述金属的合金。
发光半导体元件140固定于一金属电极130的第一部130a上，以金属线150电性连接金属电极130与发光半导体元件140之间，用以在电能输入时发出特定波长的光线。依照本实用新型的实施例，金属线可包含金线、银线、铝线或其合金所构成的线。
承上所述，本实用新型提出的发光半导体元件的导电/导热插塞设计，除了可用以导通电极之外，亦具有将半导体发光元件操作时所产生的热能导出外的作用，再搭配导热性良好的半导体基板，可帮助封装体散热，避免因发光半导体元件过热而影响元件的效能或导致元件损坏，可适用于高功率发光二极管、激光二极管等元件。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种发光二极管，其特征在于该发光二极管至少包含：
一半导体基板，包含一上表面、一下表面；
多数个导电/导热插塞，嵌于该半导体基板中；
多数个金属电极，每一该些金属电极具有：
一第一部，附着于该上表面，与该导电/导热插塞接触；以及
一第二部，附着于该下表面，与该导电/导热插塞接触，借由该导电/导热插塞与该第一部相连接；以及
至少一发光半导体元件，固定于其中一金属电极的第一部上，以多数金属线分别电性连接该些金属电极与发光半导体元件之间。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其更包含一高反射性镀层披覆于该上表面。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于其中所述的高反射性镀层包含银或金镀层。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的半导体基板为硅基板。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的半导体基板为砷化镓基板。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的导电/导热插塞为金属构成的填塞体。
7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的导电/导热插塞为金属粉与树脂混合所构成的填塞体。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的导电/导热插塞为石墨构成的填塞体。
9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的导电/导热插塞为石墨粉与树脂混合所构成的填塞体。
10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的金属电极为金、银、铜或合金构成的片体。
11.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的金属线为金线、银线、铝线或合金线。
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