TWI343979B - - Google Patents

Description

1343979 九、發明說明： -*【發明所屬之技術領域】 ' 本發明係涉及發光二極體座體及其成型方法，旨在提 供利用一次成型方式製成之絕緣座體，以改良習有熱電合 一之發光二極體座體，需要以二次射出成型方式形成絕緣 座體’並可降低模具開發成本以及射出成本之發光二極體 座體及其成型方法。

【先前技術】 發光二極體係為一種固態之半導體元件，利用電流通 過一極體内產生之二個載子相互結合，將能量以光的形式 釋放出來，具有體積輕巧、反應速度快及無污染等優勢， 使發光二極體應用領域逐漸跨足各產業界，雖然初期發展 時，面臨其亮度不足與發光效率低之瓶頸，但後續之發展 出高功率之發光二極體，解決上述之亮度不足之問題，使 二極體逐漸跨足高效率照明光源市場，並有逐漸取代傳統 鎢絲燈之趨勢’是未來替代傳統照明之潛力產品，隨著發 光二極體製作技術不斷增進，以及新型材料之開發，以致 後來所發展之高功率發光二極體，其能量效率都大幅上 升’單位面積通過之電流變大，使晶片所產生之作用熱也 越趨變大’因此晶片周圍成為其作用熱最佳散熱範圍，铁 而封裝發光二極體所用材料，通常使用具有斷敎效果之二 脂化合物，其導钕效果不# . ^ ’、、、 之切 ，、守”，、欢果不佳，因此若以其包覆整個晶粒血 極迴路’使其無法_散熱，極㈣成—幾近保溫封閉 1343979 、%盖=A且錯光二極體上並無特別為散熱設計之結 ¥致作用熱直接利用該電極迴路之導熱特性經由該電 兮旅Γ散熱作用，使該電極迴路產生更大的熱阻更加削弱 • q么光一極體的發光效率。 • □此針對上述的結構缺失，美國專利第6274924號揭 二種發光二_基座結構，如第—圖所示，該結構係以 —土座1G為主體’該基座_部設有複數電極接㈣！該接 •㈣基座10内部向外延伸，而基下方設有—散熱底座 ’錢熱底座11上並用以容置發光二極體晶片12，該晶 片12係與-導熱片13相接觸，且該晶片職由一設於基座 、1〇内部之塑膠環1〇2所包圍’再藉由一導線電連接於接腳 101上’所以當發光二極體在運作時，其產生之作用数便從 裝置於晶片12下方之導熱片13傳導出去，經由該散熱底座 11完成散熱，同時利用該塑膠環102將電極迴路與熱傳導路 杈隔離，以避免晶片12所產生之作用熱利用電極迴路作為 # 一導熱途徑’產生更大的熱阻作用，造成該發光二極體晶 片12無法在正常的工作溫度下運作。

在上述的發光二極體基座1〇結構解決了散熱的問 題，但因該電路迴路藉由一塑膠環102與該散熱底'座^形成 隔離狀態，亦即熱電分離之結構，使該電極迴路沒有接地 迴路，因此當該發光二極體裝置於電子元件中時，若外在 產生靜電或逆向電流進入該二極體中’將直接經由電極迴 路造成發光二極體晶片12產生短路現象，嚴重危宝今發光 二極體的使用壽命。 X 1343979 故亦有台灣公告號第M294092號揭露另一發光二極體 結構，如第二圖及第三圖所示，該發光二極體2係包含有散 熱體21、一支架22及一基座23，其中該散熱體21具有一導 熱柱211及一接觸盤212,該導熱柱211上並設置有發光二極 體晶片24，該支架22具有複數接腳221，其中之—接腳221 連接一環形接觸端222，該接觸端222用以定位連結散熱體 21之導熱柱211，之後再共同埋設於基座23内部，並使該散 熱體21接觸盤212之一面外凸於基座23底部，及支架接腳 221向基座23之外部延伸。 上述驾知結構藉由將作為電極迴路之支架22與作為 導熱介質之散熱體21相接觸，形絲電合一之結構，使具 有‘電H貝之放熱體21成為接地迴路，可防止靜電或逆向 電流利用電極迴路❹丨發光二極體内料，造成發光二極 體晶片發生短路毀損之現象。

准其中接腳之接觸端222定位連結散熱體21之導 熱柱211 i時’該接觸端222係與該導熱柱2ΐι連接 該接觸盤212則可能會與另一接腳221連接而造成短路， ，整體成型時請同時參閱第三圖及第四圖所示，先提供— :板並於A基板上成型支架及複數分離之接腳後，再於該 架22上進行第—次射出成形成型有第—殼體如，而= 係包覆各接腳221，再將散熱體21利用鉚： / 再：其中—接胳P 221之接觸端222相互定位連 結’取後再進行第-4^ 將散熱體21與支竿—2； ^型有第二㈣232，進一步 木22結合固定；上述之製程中利用二次 1343979 .晶片35並利用導線36與第二支架33形成電性連接，而發光 二極體晶片35另側則藉由散熱基座31與第一支架犯形成電 性連接，成為熱電合-之結構，該發光二極體3並進一步設 有封裝殼體37，該封裝殼體37係設於絕緣座體％上以將發 光-極體晶片35覆蓋’而形成完整之發光二極體結構。 王體使用時，上述結構藉由將作為電極迴路之第—支 架32與作為導熱介質之散熱基座31相接觸，形成熱電合一 之結構，使具有導電性質之散熱基座31成為接地迴路，可 防止靜電或逆向電流利用電極迴路進到發光二極體内部 時，造成發光二極體晶片發生短路毀損之現象；且該 座體係以一次成型方式製成，不僅改良習有熱電合一· 〇二極體座體’需要以二次射出成型方式形成絕緣座體: 並可降低杈具開發成本以及射出成本。 再者如第九圖所不係為本發明中發 成型方法’係包含有下列步驟： 财體之 步驟A、提供一基板4卜如第十圖所示； 於純41上利料㈣财式成型分離之第 一、弟二支架32、33 ; 步驟C、提供散熱基座； /驟D、將散熱基座31利㈣卩合 相互組裝定位’如第十-圖及第十二圖所心且 座之容置部311以及第-基部3 心熱基 U與5亥苐一支架32接觸. 步龍具，切域後之散餘座以=， 人塑型模具，而該_模具中並設有可 1343979 .將散熱基座以及第_、第二支架包覆的絕緣座體之成型空 間’再利用一次射出成型於該成型空間中形成絕緣座體 34二如第五圖所示，以將散熱基座31與各支架32、33相互 ^疋’另外’該第-、第二支架32、33並設有至少一鐘空 部323、33卜請同時參閱第十圖所示，可藉由各鏤空部323工、 331立曰加第一、第二支架32、33與絕緣座體34之結合力。 =驟F、裁切步驟，以形成複數個發光二極體座體。 牛㈣田^右要成型發光二極體時，該步驟£之後並且於 v二之刖進-步包含有一步驟G，該步驟g係為打線步驟， 盥黛-Γ力斤「係於0亥發光二極體晶片35上設置有導線36 ”第-支以3形成電性連接，而該步驟G之後進一步包含有 為設置封裝殼體步驟，係於絕緣座體 又、双體37 ’以將發光二極體晶片35覆蓋，最後 再進灯步驟F之裁切步驟，以形成複數個發光二極體。 故本發明相較於習有係具有下列優點： 人—用/本么明中座體所形成之發光二極體係為熱電 i ΐ:::式，使具有導電性質之散熱體成為接地迴 =部:3:逆向電流利用電極迴路進到發光二極體 X光一極體晶片發生短路毀損之現象。 2利用一-欠射出成型僅需要一個塑型模且來 以降低塑賴具之開發及製作成本。 …未纽 程及時間。人射出成型所花費之成本較低，且可縮短加工製 °亥政熱基座與第一支架之接觸面積較大，除了容 置部與套環部外，還包含有第— ’暴部與套環部底部之接觸。 5、該，支架之套環部内…w κ接觸 • Μ °卩所形成之凸點，使該套 %部確實與該容置部接觸，以降低該發光二極體之不良率。 如上所述，本發明提供另—較佳可行之發光二極體座 體及其成型方法’爱依法提呈發明專利之申請；惟，以上 之實施說明及圖式所示，係本發明較佳實施例者，並非以 此侷限本發明，是以，舉凡與本發明之構造、裝置、特徵 等近似、雷同者，均應屬本發明之創設目的及申請專利範 圍之内。

1343979 【圖式簡單說明】 第:圖係為制熱電分離型發光三極體之結構分解圖。 第:圖係為習用熱電合一型發光二極體之結構立體圖。 第二圖係為習用熱電合一型發光二極體之結構示意圖。 第四圖係為習用熱電合一型發光二極體之成型步驟流程 圖。 第五圖係為本發明中發光二極體座體之結構示意圖。 第六圖係為本發明中支架之結構示意圖。 第七圖係為本發明令發光二極體之結構立體圖。 第八圖係為本發明中發光二極體之結構示意圖。 第九圖係為本發明中發光二極體座體之成型步驟流程圖。 第十圖係為本發明中基板成型複數支架之結構示意圖。 第十一圖係為本發明中散熱基座與支架相互鉚合之俯視結 構示意圖。 第十二圖係為本發明中散熱基座與支架相互鉚合之别視 結構示意圖。 【元件代表符號說明】 基座10 電極接腳101 塑膠環102 散熱底座11 發光二極體晶片12 導熱片13 發光二極體2 13 1343979 * 散熱體21 • 導熱柱211 /接觸盤212 支架22 接腳221 接觸端222 基座23 發光二極體晶片24 • 散熱基座31 容置部311 第一基部312 第二基部313 底部314 第一支架32 套環部321 凸點322 ®鏤空部323 第二支架33 鏤空部331 絕緣座體34 發光二極體晶片35 導線36 封裝殼體37 基板41

Claims (1)

1343979 十、申請專利範圍： 1、 一種發光二極體座體之成型方法，係包含有下列步 驟： A、 提供一基板； B、 於基板上成型分離之第一、第二支架； C、 提供散熱基座； D、 將散熱基座與第一支架相互組裝定位，且該散熱基 座並與該第一支架接觸； E、 進行一次射出成型絕緣座體，將散熱基座與各支架 相互固定。 2、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該步驟B係利用沖壓成型方式成型。 3、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該步驟D係利用鉚合方式將散熱基座與第一支 架相互組裝定位。 4、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該步驟E中並進一步提供塑型模具，先將組裝 後之散熱基座以及第一、第二支架置入塑型模具，而該塑 型模具中並設有可將散熱基座以及第一、第二支架包覆的 絕緣座體之成型空間，再利用一次射出成型於該成型空間 15 ^43979 fl t ) .中形成絕緣座體》 5、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該步驟E之後進一步包含有一步驟F，該步驟F 係為裁切步驟。 6、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方去，其中，該第一支架係設有一套環部，該套環部係可 41套設於該散熱基座上。 7、 如申請專利範圍第6項所述發光二極體座體之成型 方法’其中’該套環部朝内並凸設有至少一凸點。 8如申請專利範圍第6項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該散熱基座設有可伸入該套環部之容置部。 9如申請專利範圍第8項所述發光二極體座體之成型 馨方法，其中，該散熱基座於容置部底部並形成有第一、第 二基部，該第一基部係貼置於套環部之底部。 〇如申凊專利範圍第9項所述發光二極體座體之成型 方 ”中，该第一基部係設於第一基部下方且與第一基 部形成有高度差。 如申印專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法-中，g玄第一、第二支架並設有至少一鐘空部。 16 1343979 ^ η 12、 如申請專利範圍第丨項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該散熱基座係為具有導電及導熱性之材質製 成。 13、 如申請專利範圍第1項所述發光二極體座體之成型 方法，其中，該散熱基座之底部係外露於絕緣座體外。 14、 一種使用申請專利範圍第丨項所述成型方法所製成 鲁之發光二極體座體，該發光二極體座體係至少包含有： 一散熱基座； 分離之第-、第二支架，其中第一支架係套設於散熱 基座上並與其接觸，而第二支架則不與該散熱基座接觸； 絕緣座體，該絕緣座體係一次成型並將散熱基座與 各支架相互固定。 • 15、如申請專利範圍第14項所述發光二極體座體，其 中，該第一支架係設有一套環部，該套環部係可套設於該 散熱基座上。 16如申請專利範圍第15項所述發光二極體座體，其 中，3亥套環部朝内並凸設有至少一凸點。 17、如申請專利範圍第15項所述發光二極體座體，其 中，忒散熱基座設有可伸入該套環部之容置部。 17 1343979

18、 如申請專利範圍第17項所述發光二極體座體，其 中，該散熱基座於容置部底部並形成有第一、第二基部， 該第一基部係貼置於套環部之底部。 19、 如申請專利範圍第18項所述發光二極體座體，其 中，該第二基部係設於第一基部下方且與第一基部形成有 高度差。 • 20、如申請專利範圍第14項所述發光二極體座體，其 中，該第一、第二支架並設有至少一鏤空部。 21、 如申請專利範圍第14項所述發光二極體座體，其 中，該散熱基座係為具有導電及導熱性之材質製成。 22、 如申請專利範圍第14項所述發光二極體座體，其 中，該散熱基座之底部係外露於絕緣座體外。 瞻 23 種發光一極體之成型方法，係包含有下列步驟： A、 提供一基板； B、 於基板上成型分離之第一、第二支架； C、 提供散熱基座； D、 將散熱基座與第一支架相互組裝定位，且該散熱基 座並與該第一支架接觸； E、 進行一次射出成型絕緣座體，將散熱基座與各支架 18 1343979 相互固定； F、設置發光二極體晶片，將發光二極體晶片固定於散 熱基座上。 24、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 法，其中，該步驟B係利用沖壓成型方式成型。 25、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 _ 法，其中，該步驟D係利用鉚合方式將散熱基座與第一支架 相互組裝定位。 26、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 法，其中，該步驟E中並進一步提供塑型模具，先將組裝後 之散熱基座以及第一、第二支架置入塑型模具，而該塑型 模具中並設有可將散熱基座以及第一、第二支架包覆的絕 緣座體之成型空間，再利用一次射出成型於該成型空間中 形成絕緣座體。 27、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 法，其中，該步驟E之後進一步包含有一步驟G，該步驟G 係為打線步驟。 28、 如申請專利範圍第27項所述發光二極體之成型方 法，其中，該步驟G之後進一步包含有一步驟Η，該步驟Η 19 1343979 . fl ” 係為設置封裝殼體步驟，係於絕緣座體上設置封裝殼體， 以將發光二極體晶片覆蓋。 29、 如申請專利範圍第28項所述發光二極體之成型方 法，其中，該步驟Η之後進一步包含有一步驟F，該步驟F 係為裁切步驟。 30、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 φ 法，其中，該第一支架係設有一套環部，該套環部係可套 設於該散熱基座上。 31、 如申請專利範圍第30項所述發光二極體之成型方 法，其中，該套環部朝内並凸設有至少一凸點。 32、 如申請專利範圍第30項所述發光二極體之成型方 法，其中，該散熱基座設有可伸入該套環部之容置部。 33、 如申請專利範圍第32項所述發光二極體之成型方 法，其中，該散熱基座於容置部底部並形成有第一、第二 基部，該第一基部係貼置於套環部之底部。 34、 如申請專利範圍第33項所述發光二極體之成型方 法，其中，該第二基部係設於第一基部下方且與第一基部 形成有高度差。 35、 如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 20 1343979 法’其中’該第一、第二支架並設有至少一鏤空部。 、、36如申凊專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 '、'、中°亥政熱基座係為具有導電及導熱性之材質製成。 37、如申請專利範圍第23項所述發光二極體之成型方 法其中’該散熱基座之底部係外露於絕緣座體外。

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