CN202523753U - 一种隐脚式大功率led支架及封装结构 - Google Patents

一种隐脚式大功率led支架及封装结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种隐脚式大功率LED支架及封装结构，包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座，所述基座的顶部形成一凹腔，所述凹腔底部固设一热沉，所述导电脚穿过基座的底面，所述导电脚的底面与所述基座的底面以及热沉的底面平齐。本实用新型提供的大功率LED封装支架成功地将现有技术中仿流明灯珠两侧延伸的导电脚隐藏在基座的框架内，使其可以顺利的通过振盘进行后续的自动化生产，本实用新型的结构设计巧妙，解决了本领域长期以来所面临的大功率LED无法实现全面自动化生产的技术难题，彻底颠覆了传统大功率LED的半自动封装模式，推动了整个产业的自动化封装进程，是大功率LED封装领域的一次新的革命性突破。另外本实用新型还公开了采用该支架的大功率LED封装结构。

Description

一种隐脚式大功率LED支架及封装结构
【技术领域】
本实用新型涉及一种大功率LED支架，特指一种隐脚式大功率LED支架，另外本实用新型还公开了采用该支架的大功率LED封装结构。 
【背景技术】
白光发光二极管(Lighting Emitting Diode)具有效率高，寿命长，可靠性高，环保节能，应用灵活等诸多优点，被普遍认可为第四代的照明光源，具有广阔的发展前景。现在市面上的LED光源主要有仿流明型、贴片式、集成大功率型以及LAMP型四种，其中LAMP型为插脚式的灯珠，由于其散热主要依靠引脚，因此只能做小功率的灯珠，主要应用在装饰灯、小功率便携式灯具以及简易显示屏等产品上。贴片式LED受制于支架较小的散热面积，只能做小功率的封装，如市面上主流的3528或者5050等，最大只能做到0.2W，如要制作大功率的灯具只能采取后期灯珠模组化阵列的方式，效率很低。目前制作大功率的光源主要以仿流明型以及集成大功率型为主，其中仿流明型主要用来制作1W及1W以上的大功率灯珠，仿流明型灯珠占据了大功率LED照明的大部分市场。如图1所示，包括基座200、固定在基座200内的芯片、封盖芯片的透镜500以及从基座200两侧伸出的导电脚200a、200b，但其受制于导电脚200a、200b外漏的结构无法而实现自动化生产，在后段的分光工序中由于导电脚2a、2b外漏无法通过自动振盘，只能依靠人工手动装入料管，再安装至分光机上分光，分光后再次装入料管，然后再将料管中的LED放到编带机中进行编带，整个过程都需要依靠手动来完成，并且其制作透镜的工艺繁琐，需要耗费大量的工时，因此仿流明型的LED制作工艺繁琐、无法全面自动化生产、生产效率低、价格高，以上这些缺点都是制约其推广的技术难题。集成大功率型LED由于缺失行业标准，不能进行标准化生产，需要根据现有应用厂商的需求来定制，且通用性不强，体积大，结构复杂，工艺繁琐，生产效率低，也不能进行自动化生产加工。 
【实用新型内容】
针对现有技术中大功率LED制造中存在的上述技术问题，本实用新型的目的首先在于提供一种可以实现大功率LED灯珠自动化封装的隐脚式LED封装支架。 
为了达到上述技术目的，本实用新型所采取的技术手段是一种隐脚式大功率LED支架，包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座，所述基座的顶部形成一凹腔，所述凹腔底部固设一热沉，其特征在于：所述导电脚穿过基座的底面，所述导电脚的底面与所述基座的底面以及热沉的底面平齐。 
本实用新型所谓的“隐脚式”指的是将导电脚隐藏于基座的框架内，本实用新型提供的大功率LED封装支架成功地将现有技术中仿流明灯珠两侧延伸的导电脚隐藏在基座的框架内，使导电脚外漏的折边隐藏于基座的底部，使其可以顺利的通过振盘进行后续的自动化生产，本实用新型的结构设计巧妙，解决了本领域长期以来所面临的大功率LED无法实现全面自动化生产的技术难题，彻底颠覆了传统大功率LED的半自动封装模式，推动了整个产业的自动化封装进程，是大功率LED封装领域的一次新的革命性突破。采用本实用新型的隐脚式大功率LED封装支架的封装技术可以提升300%的产能，使LED的成本缩减为现有售价的三分之一，从源头上解决了LED高昂的价格问题，有助于推动整个LED产业的自动化升级，并促使LED照明全面普及。 
优选地，所述导电脚包括焊盘以及沿焊盘向下折弯的延展部，所述延展部穿过基座的底部端面并在基座的底部端面形成一折边，所述折边的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述焊盘与热沉之间预留有绝缘间隙。 
优选地，所述导电脚包括正极导电脚以及负极导电脚，所述正极导电脚以及负极导电脚的焊盘位于凹腔的底部。 
优选地，所述焊盘的上表面以及热沉的上表面设置有反光层。 
优选地，所述热沉的顶部形成有一容置LED芯片的凹陷部。 
优选地，所述导电脚是一立方体，所述导电脚的上端部为焊线区，所述导电脚的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述导电脚正对热沉的外侧面与基座的侧面平 齐，所述导电脚与热沉之间预留有绝缘间隙。 
本实用新型还提供了一种采用前述隐脚式大功率LED支架的隐脚式大功率LED封装结构，其中LED芯片固定在热沉上，所述芯片与所述导电脚电连接，封装胶体填充在所述凹腔内将LED芯片覆盖。 
本实用新型提供的大功率LED封装结构成功地将现有技术中仿流明灯珠两侧延伸的导电脚隐藏在基座的框架内，使导电脚外漏的折边隐藏于基座的底部，使其可以顺利的通过振盘进行后续的自动化生产，本实用新型的结构设计巧妙，解决了本领域长期以来所面临的大功率LED无法实现全面自动化生产的技术难题，彻底颠覆了传统大功率LED的半自动封装模式，推动了整个产业的自动化封装进程，是大功率LED封装领域的一次新的革命性突破。采用本实用新型的大功率LED封装结构可以提升300%的产能，使LED的成本缩减为现有售价的三分之一，从源头上解决了LED高昂的价格问题，有助于推动整个LED产业的自动化升级，并促使LED照明全面普及。 
优选地，所述导电脚包括焊盘以及沿焊盘向下折弯的延展部，所述延展部穿过基座的底部端面并在基座的底部端面形成一折边，所述折边的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述焊盘与热沉之间预留有绝缘间隙。 
优选地，所述导电脚是一立方体，所述导电脚的上端部为焊线区，所述导电脚的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述导电脚正对热沉的外侧面与基座的侧面平齐，所述导电脚与热沉之间预留有绝缘间隙。 
【附图说明】
图1为现有大功率LED结构示意图； 
图2为本实用新型的正面结构示意图； 
图3为图2中A-A剖面的结构示意图； 
图4为本实用新型的底部结构示意图； 
图5为本实用新型的优选实施方式的结构示意图； 
图6为本实用新型的优选实施方式的底部结构示意图； 
图7为本实用新型的另一优选实施方式的结构示意图； 
图8所示为本实用新型的封装结构示意图； 
图9为本实用新型的封装结构的优选实施方式示意图； 
图10为本实用新型的封装结构的另一优选实施方式示意图； 
图11为本实用新型的封装工艺流程框图。 
【具体实施方式】
为了进一步详细的阐述本实用新型的技术方案，下面结合附图进行详细说明。 
如图2、图3、图4所示，本实用新型公开了一种隐脚式大功率LED支架，包括导电脚1a、1b以及包裹所述导电脚1a、1b的基座2，所述基座2的顶部中央位置形成一凹腔6，所述凹腔6底部固设一热沉3，导电脚1a、1b包括焊盘11以及沿焊盘11向下折弯的延展部12，所述延展部12穿过基座2的底部端面20并在基座2的底部端面形成一折边13，所述折边13的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，所述焊盘11与热沉3之间预留有绝缘间隙7。 
本实用新型所谓的“隐脚式”指的是将导电脚1a、1b隐藏于基座2的框架内，本实用新型提供的大功率LED封装支架成功地将现有技术中仿流明灯珠两侧延伸的导电脚1a、1b隐藏在基座2的框架内，使导电脚1a、1b外漏的折边隐藏于基座2的底部，使其可以顺利的通过振盘进行后续的自动化生产。本实用新型的结构设计巧妙，解决了本领域长期以来所面临的大功率LED无法实现全面自动化生产的技术难题，彻底颠覆了传统大功率LED的半自动封装模式，推动了整个产业的自动化封装进程，是大功率LED封装领域的一次新的革命性突破。采用本实用新型的隐脚式大功率LED封装支架的封装技术可以提升300%的产能，使LED的成本缩减为现有售价的三分之一，从源头上解决了LED高昂的价格问题，有助于推动整个LED产业的自动化升级，并促使LED照明全面普及。 
本实用新型所述基座2采用硅树脂制作。 
本实用新型所述基座2采用硅树脂制作。硅树脂与封装胶体中的硅胶结合能力非常 好，可以防止现有技术中LED受热后封装胶体（硅胶）与基座(PPA材料)发生崩裂的现象，提高产品的耐热性能。硅树脂还具有良好的光反射率，以蓝光为例，硅树脂的光反射率可以达到98%以上，而传统的PPA材料的基座其光线反射率不足90%，因此引用硅树脂制作基座2可以提升LED的光萃取效率。同时硅树脂还具有良好的抗老化性能，在驱动电流为60mA的情况下，LED点亮3000小时后，以PPA材料为基座的LED衰减高达40%，而以硅树脂材料为基座的LED的衰减不足5%。另外硅树脂具有良好的抗紫外线性能，传统的PPA材质的基座在紫外线照射5分钟后开始变黄，而硅树脂材质的基座在紫外线照射20小时后外观没有任何变化。因此本实用新型率先采用硅树脂这种材料代替传统的PPA材料，获得了良好的粘接性能、超强的光反射率、优良的抗老化性能以及优质的抗UV性能。 
本实用新型的导电脚1a为正极导电脚，导电脚1b为负极导电脚，所述正极导电脚1a以及负极导电脚1b的焊盘11位于凹腔6的底部；上述焊盘11分布在热沉3的两侧。 
本实用新型所述焊盘11的上表面以及热沉3的上表面设置有反光层8；该反光层8可以是镀银层或者其它形式的金属镀层。 
本实用新型所述热沉3的顶部形成有一凹陷部31，该凹陷部31用来盛放LED芯片。 
本实用新型所述热沉3的形状为上大下小的倒金字塔形，以提供更大的反光面积，提升光萃取率；所述热沉3上表面可以是长方形；所述热沉3的材料为铜、铝、石墨、陶瓷或其它金属合金，如铝合金、钨铜合金。 
本实用新型绝缘间隙7的宽度H为0.1mm～0.3mm，优选0.1mm或0.2mm，以提供更大的反光区域，提升光萃取效率。 
本实用新型导电脚1a、1b的折边13可以如图3、图4所示向基座2的中央区域折弯，以达到隐藏导电脚1a、1b的目的，如图5、图6所示，本实用新型导电脚1a、1b的折边13也可以向基座2的周边区域折弯，同样可以达到隐藏导电脚1a、1b的目的，即导电脚1a、1b的折边13向左、或者向右折弯均可。 
本实用新型的另一种优选的实施方式如图7所示，即导电脚1a、1b是一立方体， 所述导电脚1a、1b的上端部11a、11b为焊线区，所述导电脚1a、1b的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，所述导电脚1a、1b正对热沉3的外侧面12与基座2的侧面22平齐，所述导电脚1a、1b与热沉3之间预留有绝缘间隙。 
如图8、图9所示，本实用新型还提供一种采用前述隐脚式大功率LED支架的隐脚式大功率LED的封装结构，包括LED支架9、固定在LED支架9内的LED芯片4以及覆盖LED芯片4的封装胶体5，所述支架9包括导电脚1a、1b以及包裹所述导电脚1a、1b的基座2，所述基座2的顶部形成一凹腔6，所述凹腔6底部固设一热沉3，所述导电脚包括焊盘11以及沿焊盘向下折弯的延展部12，所述延展部12穿过基座2的底部端面20并在基座的底部端面20形成一折边13，所述焊盘11与热沉3之间预留有绝缘间隙7，所述LED芯片4固定在热沉3上，所述芯片4与所述焊盘11电连接，所述封装胶体5填充在所述凹腔6内将LED芯片4覆盖；所述折边13的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，以便于后续的LED灯珠的自动化分光。 
本实用新型所述热沉3的顶部形成有一凹陷部31，该凹陷部31用来盛放LED芯片4。 
本实用新型所述封装胶体5为荧光胶体，该荧光胶体为均匀混合有荧光粉的封装胶体。优选LED芯片4为蓝光LED芯片，所述荧光胶体为黄色荧光胶体，此时蓝光LED芯片激发黄色荧光胶体可以得到白光。以上均是方便说明本实用新型的封装结构的实施例，本实用新型的保护范畴不局限于此。 
本实用新型的封装结构的另一实施方式如图10所示，即导电脚1a、1b是一立方体，导电脚1a、1b的上端部11a、11b为焊线区，所述导电脚1a、1b的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，所述导电脚1a、1b正对热沉3的外侧面12与基座2的侧面22平齐，所述导电脚1a、1b与热沉3之间预留有绝缘间隙，LED芯片4固定在热沉3上，封装胶体5覆盖LED芯片4。 
如图8、图9、图11所示，本实用新型的大功率LED封装工艺，包括如下步骤： 
第一步，预备并清洗LED支架9； 
第二步，将LED芯片4固定在LED支架9内的热沉3上，然后进行烘烤；并将LED芯片4与LED支架9内的焊盘11通过导线电连接，如图6所示； 
第三步，在LED支架9的凹腔6内填充覆盖所述LED芯片4的封装胶体5，并进行烘烤； 
第四步，通过自动卸料机裁剪形成单颗LED，并通过振盘输送到分光机进行分光； 
第五步，将进行分光后的LED传送至编带机进行自动编带，然后完成外包装。 
本实用新型所述第二步中的烘烤温度在120℃～175℃之间，烘烤时间在20min～30min之间。烘烤时可进行阶梯式递增的温度进行烘烤，如先在120℃烘烤5min，然后升温至130℃烘烤5min，最后在升温至150℃进行烘烤，三段烘烤中间可分别短暂的停留30S，以消除内应力，有助于提高产品的良率。 
本实用新型优选第三步中的烘烤温度在100℃～150℃之间，烘烤时间在10min～20min之间。烘烤时可进行阶梯式递增的温度进行烘烤，如先在100℃烘烤5min，然后升温至120℃烘烤5min，最后在升温至130℃进行烘烤，三段烘烤中间可分别短暂的停留20S，以消除内应力，有助于封装胶体的固化，减少内应力，提高产品的稳固性。 
其中第二步中优选的烘烤温度为150℃，烘烤时间为15min，所述第三步中优选的烘烤温度为120℃，烘烤时间为15min。 
如图8、图9所示，本实用新型的导电脚1a、1b包括焊盘11以及沿焊盘11向下折弯的延展部12，所述延展部12穿过基座2的底部端面20并在基座2的底部端面形成一折边13，所述折边13的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，所述焊盘11与热沉3之间预留有绝缘间隙7。本实用新型的基座2为硅树脂制作。 
本实用新型的封装结构的另一实施方式如图10所示，即导电脚1a、1b是一立方体，导电脚1a、1b的上端部11a、11b为焊线区，所述导电脚1a、1b的底面10与热沉3的底面30以及基座2的底面20平齐，所述导电脚1a、1b正对热沉3的外侧面12与基座2的侧面22平齐，所述导电脚1a、1b与热沉3之间预留有绝缘间隙。 
本实用新型提供的大功率LED封装工艺，由于采用了隐脚式的大功率LED支架，成 功地将现有技术中仿流明灯珠两侧延伸的导电脚隐藏在基座的框架内，使导电脚外漏的折边隐藏于基座的底部，使其可以顺利的通过振盘进行后续的自动化生产，本实用新型的设计巧妙，简化了整个大功率LED的封装工艺，解决了本领域长期以来所面临的大功率LED无法实现全面自动化生产的技术难题，彻底颠覆了传统大功率LED的手动封装模式，推动了整个产业的自动化封装进程，是大功率LED封装领域的一次新的革命性突破。采用本实用新型的隐脚式大功率LED封装工艺可以提升300%的产能，使LED的成本缩减为现有售价的三分之一，从源头上解决了LED高昂的价格问题，有助于推动整个LED产业的自动化升级，并促使LED照明全面普及。 
以上所述仅以方便说明本实用新型，在不脱离本实用新型的创作精神范畴内，熟知此技术的人员所做的任何简单的修饰与变形，仍属于本实用新型的保护范围。 

Claims (9)

1.一种隐脚式大功率LED支架，包括导电脚以及包裹所述导电脚的基座，所述基座的顶部形成一凹腔，所述凹腔底部固设一热沉，其特征在于：所述导电脚穿过基座的底面，所述导电脚的底面与所述基座的底面以及热沉的底面平齐。
2.根据权利要求1所述的一种隐脚式大功率LED支架，其特征在于：所述导电脚包括焊盘以及沿焊盘向下折弯的延展部，所述延展部穿过基座的底部端面并在基座的底部端面形成一折边，所述折边的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述焊盘与热沉之间预留有绝缘间隙。
3.根据权利要求2所述的一种隐脚式大功率LED支架，其特征在于：所述导电脚包括正极导电脚以及负极导电脚，所述正极导电脚以及负极导电脚的焊盘位于凹腔的底部。
4.根据权利要求3所述的一种隐脚式大功率LED支架，其特征在于：所述焊盘的上表面以及热沉的上表面设置有反光层。
5.根据权利要求4所述的一种隐脚式大功率LED支架，其特征在于：所述热沉的顶部形成有一容置LED芯片的凹陷部。
6.根据权利要求1所述的一种隐脚式大功率LED支架，其特征在于：所述导电脚是一立方体，所述导电脚的上端部为焊线区，所述导电脚的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述导电脚正对热沉的外侧面与基座的侧面平齐，所述导电脚与热沉之间预留有绝缘间隙。
7.一种采用如权利要求1所述的隐脚式大功率LED支架的隐脚式大功率LED封装结构，其特征在于：LED芯片固定在热沉上，所述芯片与所述导电脚电连接，封装胶体填充在所述凹腔内将LED芯片覆盖。
8.根据权利要求7所述的一种隐脚式大功率LED封装结构，其特征在于：所述导电脚包括焊盘以及沿焊盘向下折弯的延展部，所述延展部穿过基座的底部端面并在基座的底部端面形成一折边，所述折边的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述焊盘与热沉之间预留有绝缘间隙。 
9.根据权利要求7所述的一种隐脚式大功率LED封装结构，其特征在于：所述导电脚是一立方体，所述导电脚的上端部为焊线区，所述导电脚的底面与热沉的底面以及基座的底面平齐，所述导电脚正对热沉的外侧面与基座的侧面平齐，所述导电脚与热沉之间预留有绝缘间隙。 
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