WO2012003700A1

WO2012003700A1 - 一种led集成结构的制造方法

Info

Publication number: WO2012003700A1
Application number: PCT/CN2010/079794
Authority: WO
Inventors: 杨东佐
Original assignee: Yang Dongzuo
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-01-12
Also published as: CN101963296B; CN101963296A

Abstract

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Description

一种 LED集成结构的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于照明、背光源模组、电视机、 LED点阵显示屏、投影设备等的 LED集成结构的制造方法，特别是涉及一种大功率的 LED集成结构的制造方法。说

背景技术

半导体 LED作为新型固体光源，其传统封装是以环氧树脂包封 LED芯片、书

引脚电性连接 LED芯片这样的直插结构，到上世纪 80年代，开始采用表面贴着技术。 LED光源，特别是大功率的 LED光源，发光时热量集中，如果 LED 芯片产生的热量不及时散发出去， LED光源的温度过高，就会导致 LED的光效降低、寿命低等，因此如何将 LED芯片发光时产生的热量迅速有效的散发出去成了普及应用 LED光源的瓶颈。如何提高 LED光源的透光率，以及如何提高 LED光源的散热性能从而延长使用寿命，是目前行业上的重要技术难题。

现有常用的大功率 LED集成结构通常采用支架封装成的单一个体 LED发光管再集成的方式。

申请号为 200810135621. 5的发明专利中，公开了一种发光二极管封装装置、散热基座与电极支架组合及其方法，该发光二极管封装装置包含：一发光二极管晶粒、一由高导热材质制成且供晶粒接触放置的散热基座、一电极支架、一定位单元及一包覆体。散热基座由金属或陶瓷等高导热材质制成，包括底盘、本体及本体顶面的凹陷部。晶粒置于凹陷部的底面。电极支架由金属材质冲出成型，包括一基板及一自基板的镂空区周缘轴向延伸且界定出一容置空间的定位壁。定位单元设于散热基座与电极支架至少其中之一，用以使散热基座嵌卡固定于该电极支架的容置空间中。该定位单元可以是包括至少一个自该电极支架的定位壁内壁面凸出的卡樺凸点，也可以是包括一自该散热基座近顶面处径向向外凸伸的凸缘。该制作方法包含以下步骤：步骤（A) : 提供一散热基座；

步骤（B) :冲出成型一电极支架，使该电极支架包括一中央镂空的基板，及一自该基板的镂空区周缘轴向延伸的定位壁，该定位壁界定出一容置空间；

步骤（C) : 通过一设于该散热基座与该电极支架至少其中之一的定位单元，使该散热基座嵌卡固定于该电极支架的容置空间中；

步骤（D) : 以射出成型方式将该相互嵌卡固定的散热基座及电极支架部分包覆结合。现有的这种发光二极管封装装置、散热基座与电极支架组合及其方法，存在以下缺陷和不足：

1 ) 晶粒通过阶梯柱状的散热基座作第一散热体，由于柱状的散热基座不直接接触空气来散热，而且其具有一定的金属实心长度，由于需要较长的金属传导散热距离才能将热散发于空气，且散热基座与空气的接触面积小，因此晶粒发光时产生的热量会起到热聚集效应。为了提高散热性能，该散热基座一般还需设计与散热基座直接热传导接触的其它高散热性能的金属或陶瓷等散热件，透过散热件来最终散热。这种方式一方面增加了热传导散热的距离，另一方面由于散热基座与散热件分属两个零件，两者就是使用导热胶粘合在一起也还是有巨大的热阻，晶粒发光时基本上会保持散热基座这边温度很高，散热件这边温度与环境温度差不多的现象，达不到将散热基座上的热量迅速散发出去的目的，散热效果很差。

2 ) 由于多了柱状的散热基座及电极支架等，与散热件又是不同的零件，零件多，支架结构复杂，厚度较厚，不利于装配，成本也高；发光二极管与布图电路的电性连接需经过电极支架，结构复杂，中间环节的热阻多，降低了

LED芯片的发光效率及散热效率。

3 ) 其制作方法中需分别成型散热基座和电极支架，特别是因电极支架结构复杂，冲出成型电极支架需要多道工序，电极支架的冲压模结构复杂，还需增加将电极支架与散热基板安装在一起的工序，因此其制作方法中工序多，工艺复杂，模具结构复杂，制作成本高。

4 ) 射出成型成型包覆体并将该相互嵌卡固定的散热基座及电极支架部分包覆结合时，由于电极支架复杂，因此包覆体于电极支架配合的成型面复杂，注塑模内容置散热基座和电极支架的容置空间复杂，注塑模的分型面复杂，射出成型时将组合的散热基座和电极支架置放在设定位置的定位机构复杂，当布图电路导电层置于 PCB板上时，无法在射出成型时将 PCB板、散热基座和电极支架固定在一起。

申请号为 200720172030公开了一种引脚式大功率 L E D器件的封装结构，包括 L E D晶片、透镜、印刷 PCB板、金属热沉体、金线和引脚；金属热沉体包括基座和该基座上的凸台，而且基座的上表面面积至少是凸台的上表面面积的 2倍；印刷 PCB板与基座胶粘在一起；在印刷 PCB板下方的基座上设置有通孔，借助该通孔引脚与印刷 PCB板电连接；透镜罩扣 L E D晶片和印刷 PCB板并借助灌胶工艺粘固在印刷 PCB板上。这种大功率的引脚式大功率 L E D器件，虽然增大了金属热沉体的基座面积，但散热效果还是较差，即使另外配置散热器，由于散热时须将 LED芯片上的热量传导给凸台和基座上，再传给金属热沉体，再由金属热沉体传导给散热器，由于热传导增加了中间环节，以及很厚的金属传热体对应的很长的传热路径，因此热阻很高，导热效果很差。还有透镜要先靠罩扣在印刷 PCB板上，再由灌胶来粘固是很难实现的，因为透镜先靠罩扣在印刷 PCB板上时很难定位准确，以及灌胶时会使透镜移位，透镜位置无法准确定义。引脚要与印刷 PCB板上方的布图电路电连接并穿过印刷 PCB板和金属热沉体，加工复杂，工艺难度大； LED晶片与印刷 PCB上的布图电路的电性连接需经过电极支架，结构复杂，中间环节的热阻多。

申请号为 200920136646. 7的实用新型专利中，公开了一种基于 C 0 B 技术封装的白光 L E D集成阵列照明光源，包括一基板及若干 L E D芯片，该基板上设有若干凹槽，其上通过布线形成电子线路，该电子线路与设置于基板上的贴片元件配合形成具有特定功能和电气连接的印刷 PCB板； L E D 芯片粘接在基板的凹槽底部，其电极引线键合在指定的焊盘上与电子线路及贴片元件形成回路，该 L E D芯片上还涂覆有荧光粉；基板上的 L E D发光区域上方设有透明硅胶。上述 C 0 B封装技术的缺点一是 LED芯片粘接在基板的凹槽底部，封装 LED芯片时，需填充大量的硅胶，由于硅胶价格昂贵，因此增加了成本，缺点二是 LED芯片很难实现据透镜焦点需要的距离；缺点三是封装电极引线须从基座底部的 LED芯片电连接到基座上表面的布图电路上， LED芯片发出的光线会因为过长的引线的阻碍产生阴影，影响光学效果，尤其不利于二次光学优化开发。还有该实用新型并没有公开电子线路与贴片元件间如何电性连接，由于电子线路全部置于反射罩内，从其图中特别是图一公开的内容来看，其电子线路与贴片元件间的电性连接还需从基板背面通过引脚连接。

申请号为 200920112089. 5的实用新型专利中，公开了一种 COB封装的大功率 LED路灯用装置，包括透镜、硅胶、金线、芯片、散热板等，在散热板上设置有 5— 50个凸台，芯片直接固定在散热板的凸台上，再通过散热板和散热板上的散热片散发出去。这种结构的大功率 LED路灯，虽然散热效果较好，但由于没有定位透镜或成型透镜的塑胶件，透镜的定位不准，在透镜内预点上硅胶来封装芯片，一方面硅胶用量大，特别是用这种封装方式，封装硅胶固化后有气泡产生，严重影响 LED芯片的发光质量，会导致散发出来的光线有光斑，阴影等光学先天缺陷，不利于 LED光源的光学二次优化开发。

申请号为 200820214808. X的实用新型专利中，公开了一种高效散热发光的大功率 LED封装结构，包括透镜、基板与 LED发光芯片，透镜固定于基板上表面，透镜下表面设有向上凸起的安装凹陷， LED发光芯片置于基板上表面并被安装凹陷扣盖，在安装凹陷所扣盖的基板上表面设有正、负发光电极，发光电极与 LED发光芯片通过金属线连接，基板上表面设有与发光电极相连的正、负连接电极，在安装凹陷外侧的透镜下表面与基板上表面之间通过环形的胶粘层相粘结，在胶粘层的内孔与安装凹陷所形成的腔体内注满硅胶，在基板上开设有向胶粘层的内孔与安装凹陷所形成的腔体内连通的注胶通道，且透镜与基板均由水晶晶体制成。这种结构的大功率 LED封装结构，缺点一是透镜与基板的固定靠胶粘层粘结，粘结固定不牢；缺点二是无定位透镜的定位机构，透镜靠与基板粘结时来定位，定位不准确，灌胶时容易使透镜位置偏离；缺点三是透镜通过粘结层固定在基板上，粘结层容易将注胶通道堵塞，影响注射硅胶；缺点四是电性连接 LED发光芯片的金属线需与固定在基板上并置于透镜的安装凹陷部内的发光电极电性连接，发光电极再与连接电极电性连接，连接电极再与布图电路导电层电性连接，中间环节的热阻多，影响散热效率和发光效率；缺点五是 LED发光芯片与透镜凹陷部的距离大，光折射损失大，发光效率低。

申请号为 200710143495.3 的发明专利中，提供了一种以陶瓷为基板的发光二极管芯片封装结构，其包括：陶瓷基板、导电单元、中空陶瓷壳体、复数个发光二极管芯片及封装胶体。该陶瓷基板具有一本体、复数个凸块、复数个贯穿该等凸块的贯穿孔及复数个分别形成于该本体侧面及每两个凸块之间的半穿孔；该导电单元具有复数个分别成形于该等凸块表面的第一导电层、复数个分别成形于该等半穿孔的内表面及该本体的底面的第二导电层及复数个分别填充满该等贯穿孔的第三导电层；该中空陶瓷壳体固定于该本体的顶面上以形成一容置空间；该等发光二极管芯片分别设置于该容置空间内；该封装胶体填充于该容置空间内。该发明的以陶瓷为基板的发光二极管芯片封装结构的制作方法包括下列步骤：

提供一陶瓷基板，并具有一本体，复数个彼此分开且分别从该本体的顶面延伸的凸块、复数个分别贯穿该等相对应凸块的贯穿孔、及复数个分别形成于该本体侧面及每个凸块间之间的半穿孔；

分别成形复数个第一导电层于该等凸块的表面，并且分别成形复数个第二导电层于该等半贯穿孔的内表面及该本体的底面；

分别填充满复数个第三导电层于该等贯穿孔内，以电性连接于该第一导电层及该第二导电层之间；

固定一中空陶瓷体于该陶瓷基板的本体的顶面上以形成一容置空间，并且该容置空间暴露出该等第一导电层的顶面；

分别设置复数个发光二极管芯片于该容置空间内，并且每一个发光二极管芯片的正、负极端分别电性连接于不同的第一导电层；以及填充一封装胶体于该容置空间内，以覆盖该等发光二极管芯片。该发明中的缺点一是发光二极管芯片于外部电路的电性连接需经凸块表面的第一导电层、贯穿孔内的第三导电层、半贯穿孔内的第二导电层、底面接脚等才可与外部布图电路导电层电性连接，发光二极管芯片的电性连接复杂，中间环节热阻过多；缺点二是一个发光二极管芯片需二个凸块，所有的凸块均置于陶瓷壳体的容置空间内，这样导致发光二极管之间的距离会比较大，无法实现每个发光二极管芯片的单独封装，需要的封装胶体多，光学效果不好。该发明的制作方法中，在烧结陶瓷时贯穿孔的制作很困难；贯穿孔和半贯穿孔内的导电层制作困难。

申请号为 200420112507. 8 的实用新型专利中，公开了一种大功率 LED 发光二极管，包括铝基板、银胶、晶片、金线、反射盖，铝基板为凸凹型碗杯形状，即在其中心处的底面有一圆形凹槽，与其对应的上面有一碗杯状凸台，凸台上装有塑胶框架，塑胶框架为圆形，中心设有圆孔，与圆孔同心开有两道凹槽，内外构成低高两道凸沿，底面对称设有两个圆柱脚，并装在碗杯状凸台两边的圆孔中，反射盖弧面较小接近于平盖，其下沿口涂有粘合胶水，装之于塑胶框架的凹槽内。塑胶框架底面涂有粘合胶水，其内填充有胶水。发光体晶片与反射盖底面距离 H值较小。铝基板可以是梅花形状，也可以是圆形。该专利公开的技术与本发明最接近。该专利的组装步骤是，先将银胶点入铝基板凸台形碗杯内，再将晶片固定在银胶上，放入烤箱内烘烤

145C° 1小时，然后焊接金线，将镜片的正负极分别用金线焊接在铝基板正负极上，将塑胶框架底面涂上粘合胶水，插入铝基板定位孔内，将胶水填充进塑胶框架内烘烤，再将反射盖涂上粘合胶水，装入塑胶框架的凹槽内即可使用。该专利的缺点一是需要通过粘合胶水将塑胶框架与铝基板固定，在后续的封装工艺过程中，不耐高温，在高温条件下其固定的可靠性会受很大的影响；缺点二是在塑胶框架上没有注入填充胶水的通道，在装反射盖前就需填充胶水，如果不使用模具，胶水的形状无法控制，如果使用模具填充胶水，成本高；缺点三是是填充胶水后再将反射盖上涂上粘合胶水装入塑胶框架的凹槽内固定，这样一方面固定不可靠，位置关系固定不准确，另外反射盖与胶水间会有间隙，间隙内会有空气，也就是反射盖内会有空气，大大影响发光二极管的发光效果。还有该实用新型专利中的铝基板为碗杯形状，其上只有一个凸台，金线电性连接铝基板的正负极，从其文字和图公开的内容来看，铝基板的正负极不会是布图电路导电层，而是为如 200820214808. X专利中公开的发光电极或支架式引脚等。

发明内容

为了解决现有的 LED集成结构的制造方法制造工艺复杂、工序多及生产出来的 LED集成结构中间环节热阻过多而造成的散热不畅，寿命短，发光效率低下，及芯片电气互连的可靠性不高造成的良率低等和 C 0 B技术封装的 L E D芯片集成结构光学效果不好等的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种 LED集成结构的制造方法，工艺简单、工序少及通过该方法制造出来的 LED集成结构中间环节热阻小、散热性好、芯片到布图电路导电层直接电连接、不需要回流焊或波峰焊、封装胶体可以用树脂或硅胶等，透镜和芯片的位置关系精确、具有高光通量、结构简单、装配简单、散热效果好、光学效果好。

为了解决上述技术问题，本发明所有的技术方案均对散热基板进行了改进，在散热基板上设有与散热基板一体成型的一个或一个以上的芯片固定凸台， LED芯片直接通过固晶工艺固定在凸台上，散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触；均设有定位透镜或成型透镜的塑胶件，在定位透镜或成型透镜的塑胶件上、设有与芯片固定凸台配合、定位透镜或成型透镜的第一通孔，透镜、芯片固定凸台、第一通孔的个数一一对应，定位透镜或成型透镜的塑胶件通过热熔固定柱与散热基板定位和固定，或通过将散热基板置于成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的模具内在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时成型抵挡部将散热基板定位和固定；对布图电路导电层进行了改进，布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间。

为了解决上述技术问题，本发明提供的第一种技术方案是一种 LED集成结构的制造方法， LED集成结构包括散热基板， LED芯片，透镜，定位透镜或成型透镜的塑胶件，电连接 LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层，在散热基板上设有与散热基板一体成型的凸台，在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有第一通孔，在定位透镜或成型透镜的塑胶件的端面上延伸设有固定柱，在固定柱的端部设有抵挡部；工艺过程包括：

1) 成型散热基板：包括成型散热基板上的一个或一个以上凸台，成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件上的固定柱配合的第二通孔；

2)成型布图电路导电层：布图电路导电层距凸台中心的距离大于凸台外侧壁到凸台中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离；

3)成型定位透镜或成型透镜的塑胶件：将散热基板放置在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件塑胶模具内的设定位置，注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件，同时成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的第一通孔、固定柱和抵挡部; 在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时，定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定；

4)固晶：通过固晶工艺将 LED芯片固定在凸台的顶面上；

5 ) 电连接 LED芯片与布图电路导电层：焊导线，导线的一端与 LED芯片电极电连接，导线的另一端与与伸入第一通孔侧壁与凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接；

6 ) 封装 LED芯片和导线。

作为第一种改进，直接在散热基板上成型与散热基板绝缘的布图电路导电层。

作为第二种改进， LED集成结构还包括 PCB板，布图电路导电层成型在 PCB板上；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，在 PCB板上成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第三通孔和与避空凸台配合的第四通孔；布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离；在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时，将散热基板和 PCB板放置在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件塑胶模具内的设定位置；在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时，定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱依次穿过 PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与 PCB板、散热基板固定。

作为第三种改进， LED集成结构还包括用来封装 LED芯片和导线的封装胶体；在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道，注胶通道的胶口置于定位透镜或成型透镜的塑胶件远离抵挡部一侧的端面上，胶口和注胶通道与第一通孔的侧壁连通；胶口和注胶通道在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时与定位透镜或成型透镜的塑胶件一体成型；封装 LED芯片和导线的工艺包括：

1 ) 在焊接导线后，将透镜通过紧配合或热压固定的方式安装在定位透镜或成型透镜的塑胶件上；

2 ) 将初步组合的 LED集成结构置于特定环境中抽真空；

3 ) 于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶，封装 LED芯片和导线，通过封装胶体的固化进一步对透镜固定。

作为第四种改进，封装 LED芯片和导线工艺包括：在焊接导线后，通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并封装 LED芯片和导线，胶固化透镜与定位透镜或成型透镜的塑胶件、 LED芯片、导线和散热基板固定。

作为上述方案的第一种共同改进，散热基板为金属薄板，散热基板上的凸台、第二通孔通过冲压而成；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型凸台内的散热盲孔，散热盲孔背离凸台的一侧与散热基板连通。

作为上述方案的第二种共同改进，定位透镜或成型透镜的塑胶件为定位透镜或成型透镜的塑胶件，散热基板上凸台的个数为复数个，一个凸台对应一个独立的定位透镜或成型透镜的塑胶件。

作为上述方案的第三种共同改进，在散热基板上成型有两个或两个以上的凸台；一个凸台对应一个定位透镜或成型透镜的塑胶件，定位透镜或成型透镜的塑胶件包括定位透镜或成型透镜的塑胶件和将定位透镜或成型透镜的塑胶件连接在一起的与定位透镜或成型透镜的塑胶件一起注塑成型的连接筋。作为上述方案的第四种共同改进，定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状，散热基板上凸台的个数为复数个，塑胶板上的第一通孔与凸台一一配合，凸台置于对应的第一通孔内。

作为改进，工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型凸台顶部置放 LED芯片的凹陷部。

作为改进，工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，冲压成型与散热孔连通的散热小通孔，散热小通孔的直径小于散热孔的直经，散热孔和散热小通孔形成散热阶梯通孔，散热阶梯通孔的大孔背离凸台的一侧与散热基板连通，散热阶梯通孔的小孔与凸台顶面连通。

作为改进，工艺过程还包括在成型布图电路导电层前激光切割成型与散热孔连通的散热小通孔，散热孔和散热小通孔形成散热阶梯通孔，散热阶梯通孔的大孔背离凸台的一侧与散热基板连通，散热阶梯通孔的小孔与凸台顶面连通， LED芯片完全覆盖散热阶梯通孔的小孔。

作为改进，工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型散热凸筋、散热凸筋内的隔热盲孔，散热凸筋设置在散热孔的周边背离凸台的一侧的散热基板上，隔热盲孔朝向凸台的一侧与散热基板的底板朝向凸台一侧连通。

作为共同改进，散热基板为金属板，散热基板通过压铸成型，同时压铸成型散热基板上的凸台、与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔。

作为共同改进散热基板为陶瓷板，散热基板通过烧结成型，同时烧结成型散热基板上的凸台、与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔。

一种 LED集成结构的制造方法， LED集成结构包括散热基板， LED芯片，透镜，定位透镜或成型透镜的塑胶件，电连接 LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层，在散热基板上设有与散热基板一体成型的凸台，在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有第一通孔，在定位透镜或成型透镜的塑胶件的端面上延伸设有固定柱，在固定柱的端部设有抵挡部；工艺过程包括：

1)成型散热基板：包括在散热基板上成型一个或一个以上凸台，成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件上的固定柱配合的第二通孔；成型定位透镜或成型透镜的塑胶件：注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件，同时成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的第一通孔、固定柱，固定柱的长度大于散热基板的厚度；

3) 将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定在一起：将定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱穿过散热基板上的避空通孔并热熔固定柱端部成型抵挡部，通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定；

4)固晶：通过固晶工艺将 LED芯片固定在凸台的顶面上；

5)电连接 LED芯片与布图电路导电层：焊导线，导线的一端与 LED芯片电极电连接，导线的另一端与与伸入第一通孔侧壁与凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接；

6 ) 封装 LED芯片和导线。

作为改进，直接在散热基板上成型与散热基板绝缘的布图电路导电层。作为改进， LED集成结构还包括 PCB板，布图电路导电层成型在 PCB板上，布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，在 PCB板上成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔和与凸台配合的第四通孔；在将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定在一起时，将定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱穿过散热基板和 PCB板上的避空通孔并热熔固定柱端部成型抵挡部，通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定；

作为改进， LED集成结构还包括用来封装 LED芯片和导线的封装胶体；在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道，注胶通道的胶口置于定位透镜或成型透镜的塑胶件远离抵挡部一侧的端面上，胶口和注胶通道与第一通孔的侧壁连通；胶口和注胶通道在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时与定位透镜或成型透镜的塑胶件一体成型；封装 LED芯片和导线工艺包括：

2 ) 将初步组合的 LED集成结构置于特定环境中抽真空；

作为改进，封装 LED芯片和导线的工艺包括：在焊接导线后，通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并封装 LED芯片和导线，胶固化形成透镜，透镜与定位透镜或成型透镜的塑胶件、 LED芯片、导线和散热基板固定。

本发明的有益效果是：

D LED芯片直接通过固晶工艺固定在芯片固定凸台上，散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。这种 LED 集成结构的 COB (Chip on Board ) 封装设计，与现有的 LED集成结构相比，由于本发明直接将 LED芯片通过银胶或共晶焊料等固定在基板的芯片固定凸台上， LED芯片工作时产生的热量经过散热基板的芯片固定凸台薄薄的导热层就直接与散热气体如空气接触或与散热液体接触，接触散热基板的热量因为热冷气体或液体密度差流动效应迅速被带走，从而带走基板的热量，可以最大限度的减少中间环节的热阻，大大减少 LED芯片 p-n结发热部到外部空气环境或散热液体的传热路径距离，从而大大减少热阻。本结构的散热基板为薄板，散热基板的厚度范围一般在 0. 2mm至 5mm内，主要应用为在散热基板上与散热基板一体成型多个芯片固定凸台，基板的面积大大的大于芯片固定凸台顶部的面积。这样一方面大大减少 LED芯片产生的热量散发于散热气体即空气中或散热液体中的中间路径距离和大大增加了与散热液体和散热气体的接触面积，大大减少了热积聚效应，可大大提高散热效率和使芯片保持于合适的工作温度，从而保持芯片的长寿命及有效发光效率。芯片固定凸台与散热基板一体成型，因此芯片产生的热量只透过散热基板就直接散发于空气中，故热阻小，散热速度快，不须借助其它散热件来散热，散热效果便相当好。 LED 芯片通过固晶方式直接固定在芯片固定凸台上， LED芯片通过导线直接与布图电路导电层电连接，由于有芯片固定凸台，使得电连接导线对 LED芯片发出的光线的抵挡阴影降到最低，利于光学二次优化!省去了现有的 LED支架，也就是省去了 LED支架中的散热金属件，及其电极金属脚等多层中间环节，尤其避免了散热金属件与散热基板的两个零件之间产生的高热阻，因此热阻小，导热快散热效果好，结构简单可靠，尤其芯片固定凸台与散热基板一体成型更有利于光源的设计与装配工艺，又节省成本。因此本发明结构简单可靠，零件少，厚度薄，易于装配，特别适用于对光源要求大功率的场合。

2)由于均设有定位透镜或成型透镜的塑胶件，布图电路导电层可伸入定位透镜或成型透镜的塑胶件内，一方面导线可直接与布图电路导电层电连接，不再需要通过导电金属支架将导线与布图电路导电层连接或通过接线脚从背离芯片固定凸台的散热基板穿出与布图电路导电层连接，简化了结构和最大限度的减少中间环节的热阻，散热效果好；另一方面不再需要焊接金属支架或接线脚与布图电路导电层电连接，不需要回流焊或波峰焊，因此封装胶体可以用树脂或硅胶等；而且还可保证 LED芯片、电连接导线及其两个焊接端不会暴露于空气中，有利于使用的长寿命。而需要回流焊或波峰焊时，由于回流焊或波峰焊的温度一般在 250C°或 280C°，封装胶体就不可以使用树脂。由于硅胶的价格远远高于树脂，透光性比树脂差，因此本发明可以进一步节省成本，提高 LED芯片的光学性能。这种 COB封装设计的优点在于每个 LED 芯片 2的电极都通过键合导线直接与布图电路导电层形成欧姆接触，多路 LED 芯片阵列的形成是通过散热基板与 LED芯片的电连接装置实现电气互联，即可实现 LED芯片的串并联，又可提高产品的可靠性和生产合格率。

3)定位透镜或成型透镜的塑胶件通过热熔固定柱与散热基板定位和固定，或通过将散热基板置于成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的模具内在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时成型抵挡部将散热基板定位和固定，或通过定位机构与散热基板定位和通过紧固件和散热基板固定，固定可靠，在后续的封装工艺过程中，能耐高温，在高温条件下其固定的可靠性也不会受影响；相对于用紧固件固定，本技术方案因不需在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设计固定孔，对于同样大小的第一通孔，可以减少相邻第一通孔之间的距离，因此可在单位面积内布置更多的透镜。特别是定位透镜或成型透镜的塑胶件通过在注塑成形定位透镜或成型透镜的塑胶件时与散热基板固定，一方面省去了将定位透镜或成型透镜的塑胶件安装到散热基板上的安装工序，对于一个散热基板上设有多个定位透镜或成型透镜的塑胶件的情况下，大大节约了生产成本，另一方面定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板在轴向、径向方向均不存在间隙，固定非常可靠，散热基板与定位透镜或成型透镜的塑胶件之间的位置关系可以非常精确，定位透镜或成型透镜的塑胶件上的透镜安装位置尺寸可以非常精确，从而提高 LED集成结构的光学效果。

4)散热盲孔或散热阶梯通孔增大散热基板的散热面积，大大减少 LED芯片与空气之间的距离，也就是大大减少 LED芯片热量散发于空气的中间路径距离，从而大大减少热积聚效应，所以有散热孔比无孔的散热效果好。

5)凸筋进一步增加散热基板与空气接触的面积，使散热效果更好。因为在 LED 芯片发光时，隔热盲孔内的空气不流通，因此隔热盲孔对 LED芯片产生的热量具有隔热作用，使 LED芯片产生的热量主要沿芯片固定凸台和散热凸筋散发到空气中。

6)凹陷部便于 LED芯片的安装和定位，使 LED芯片的定位更精确，更有利于把芯片发出来的光先行定向集聚，提高光效。

7)散热基板为绝缘的非金属板，将布图电路导电层直接设置在散热基板上，结构简单，散热效果好。散热基板用绝缘导热非金属材料，因此可以获得低热阻，能够避免布图电路导电层短路，且又能使芯片在工作期间产生的热量通过绝缘导热材质基板传导出去，良好的热传导使得高密度大功率 LED集成芯片封装能够实现。

8)散热基板采用金属材料，因此可以获得低热阻，其上面的布图电路导电层采用一个厚度相当小的绝缘层进行分隔，此绝缘层能够避免金属质基板短路，且又能使芯片在工作期间产生的热量通过金属基板传导出去，良好的热传导使得高密度大功率 LED集成芯片封装能够实现。 9)布图电路导电层设置于 PCB板上时，定位透镜或成型透镜的塑胶件又可实现把散热基板、 PCB板固定在一起。使用 PCB板，便于布图电路导电层的电路的布图设计，省掉了原来电路布图于散热基板上的复杂的制造工艺，使用了非常成熟的 PCB板，大大节省了成本，既简化了工艺又提高了布图电路导电层的可靠性和设计灵活性。同时 PCB板具有隔热作用，更利于散热基板上的热量沿与空气接触的一侧散发出去。

10)—个芯片固定凸台对应一个塑胶透镜定位环，在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时塑胶用量大大减少，降低成本。透镜通过紧配合或热压方式固定在定位透镜或成型透镜的塑胶件上，这样透镜先固定再封装，在封装 LED 芯片时，透镜不会移位，有利于灌胶和固化工序，特别是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透镜可靠得多。

11)注胶通道的胶口置于塑胶透镜定位件远离抵挡部一侧的端面上，注胶通道与塑胶透镜定位件的内侧壁连通，便于注胶；由于塑胶透镜定位件是塑胶件，因此胶口和注胶通道易成型。在注入封装胶体前，透镜与塑胶透镜定位件紧配合或热压固定，这样透镜先固定再封装，在封装 LED芯片时，透镜不会移位，有利于灌胶和固化工序，特别是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透镜可靠得多。当封装 LED芯片时，先把芯片通过固晶方式固定在散热基板芯片固定凸台上，再焊接电连接导线，然后再安装透镜，在抽真空环境中通过塑胶透镜定位件上的注胶口进行注胶，因此，塑胶透镜定位件可实现封装时的透镜位置的精确安装，以及通过抽真空及注胶后把透镜、 LED芯片、电连接导线及其两个焊接端、散热基板及其芯片固定凸台固化在一起，特别是封装时这种结构可实现在抽真空环境下封装胶体固化时无气泡产生，对 LED芯片的发光质量起到重要的保证作用，不会导致散发出来的光线有光斑，阴影等光学先天缺陷；由于没有了气泡产生的 LED芯片发光质量的光学先天缺陷，更有利于 LED光源的光学二次优化开发，塑胶透镜定位件使透镜安装方便和实现透镜安装位置精确固定和固定可靠，对光效的聚集利于光学的二次优化，最终实现光学效果好，同时塑胶透镜定位件和透镜又使注胶时硅胶的填充量少，可降低成本。 12)本发明 LED集成结构的制造方法，工序少，工艺简单

附图说明

图 1是本发明实施例 1的主视图。

图 2是沿图 1的 A-A的剖视图。

图 3是本发明实施例 1的立体分解示意图。

图 4是本发明实施例 1从另一个方向投影的立体分解示意图。

图 5是本发明实施例 3的立体分解示意图。

图 6是本发明实施例 4的主视图。

图 7是沿图 6的 B-B的剖视图。

图 8是本发明实施例 4的立体分解示意图。

图 9是本发明实施例 5的立体分解示意图。

图 10是图 9的 I部放大图。

图 11是本发明实施例 6的立体分解示意图。

图 12是本发明实施例 7的主视图。

图 13是沿图 12的 C-C的剖视图。

图 14是本发明实施例 7的立体分解示意图。

图 15是本发明实施例 9的立体分解示意图。

图 16是本发明实施例 10的立体分解示意图。

实施例 1

如图 1至图 4所示，一种 LED集成结构，包括散热基板 1，？ 8板2、 1^0 芯片 3，透镜 4，透镜定位环 5，电连接 LED芯片 3的电极的金线 6和电连接金线 6的布图电路导电层 7，用来封装 LED芯片 3和金线 6的封装胶体 8。透镜定位环 5选用耐高温的 PPA塑料。

在透镜定位环 5上设有定位透镜 4和包覆封装胶体 8的第一通孔 23，透镜定位环 5上延伸设有固定柱 9，在固定柱 9的端部通过将散热基板 1置于成型透镜定位环 5的模具内在成型塑胶定位环时成型有抵挡部 10。在透镜定位环 5上设有注入封装胶体 8的注胶通道 11，注胶通道 1 1的胶口 12置于透镜定位环 5远离抵挡部一侧的端面上，胶口 12和注胶通道 11与第一通孔 23 的侧壁连通。

散热基板 1由高导热材质的薄板金属或金属合金冲压而成，其材料可以是不锈钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金。散热基板 1包括一平板状的底板 13，与散热基板 1一体成型的凸出底板 13的复数个芯片固定凸台 14，对应每个芯片固定凸台 14设有与固定柱 9配合的第二通孔 15。芯片固定凸台 14的横截面为圆形，底板 13的横截面的面积大大的大于芯片固定凸台 13 的横截面的面积，至少是芯片固定凸台 13 的横截面的面积的三倍或三倍以上。在芯片固定凸台 14的顶部设有与芯片固定凸台 14同心的置放 LED芯片 3的凹陷部 16，凹陷部 16的底面为放置 LED芯片 3的平面。在散热基板 1 背离芯片固定凸台 14的一侧设有置于芯片固定凸台 14内与芯片固定凸台 14 同心的散热阶梯通孔的大孔 17、小孔 22。在阶梯通孔的大孔 17的周边背离芯片固定凸台 14一侧的散热基板 1上设有与散热基板 1一体成型的散热凸筋 18，在散热凸筋 18内设有隔热盲孔 19，隔热盲孔 19朝向芯片固定凸台 14的一侧与散热基板 1的底板 13朝向芯片固定凸台 14一侧连通。散热基板 1背离芯片固定凸台 14的一侧与散热气体直接接触。

布图电路导电层 7直接设置在 PCB板 2上，布图电路导电层 Ί分布在同一个平面上。在 PCB板 2上对应每个芯片固定凸台 14设有与芯片固定凸台 14配合的第四通孔 20和与固定柱 9配合的第三通孔 21， PCB板 2置于散热基板 1设有芯片固定凸台 14的一侧并与散热基板 1直接接触， PCB板 2设有布图电路导电层 7的一侧背离接触散热基板 1的接触面。

散热基板 1的芯片固定凸台 14穿过 PCB板 2的第四通孔 20，透镜定位环 5的固定柱 9穿过 PCB板 2上的第三通孔 21、散热基板 1的第二通孔 15，通过固定柱 9的端部的抵挡部 10与 PCB板 2、散热基板 1固定，这样 PCB 板 2和散热基板 1与透镜定位环 5固定在一起。芯片固定凸台 14置于对应的透镜定位环 5的第一通孔 23内，布图电路导电层 7伸入第一通孔 23的内侧壁与芯片固定凸台 14外侧壁之间， LED芯片 3通过固晶工艺直接固定在芯片固定凸台 14的端面上，金线 6置于透镜定位环 5内，金线 6—端与 LED 芯片 3的电极电连接，金线 6的另一端与伸入透镜定位环 5内的布图电路导电层 Ί电连接；透镜 4安装在透镜定位环 5上与透镜定位环 5紧配合固定。通过胶口 12和注胶通道 11注入的封装胶体 8进一步将透镜 4固定。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 ) 在散热基板 1上通过冲压成型散热基板 1上的芯片固定凸台 14、散热阶梯孔的大孔 17、小孔 22、散热凸筋 18、散热凸筋 18内的隔热盲孔 19、与透镜定位环 5的固定柱 9配合的第二通孔 15;

2 ) 在 PCB板 2上成型与透镜定位环 5的固定柱 9配合的第三通孔 21和与芯片固定凸台 14配合的第四通孔 20 ;

3 ) 在 PCB板 2上成型布图电路导电层 7，布图电路导电层 7距第四通孔中心的距离大于第四通孔 20侧壁到第四通孔 20中心的距离小于第一通孔 23 的内侧壁到第一通孔 23中心的距离；

4 ) 将 PCB板 2、散热基板 1放置在成型透镜定位环 5的注塑模具的设定位置，散热基板 1上的芯片固定凸台 14穿过 PCB的第四通孔 20，注塑成型透镜定位环 5，同时成型透镜定位环 5的固定柱 9和抵挡部 10、胶口 12和注胶通道 1 1 ;在注塑成型透镜定位环 5时，透镜定位环 5的固定柱 9依次穿过 PCB板 2上的第三通孔 21、散热基板 1上的第二通孔 15并通过抵挡部 10 将透镜定位环 5与 PCB板 2、散热基板 1固定；

5 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 3固定在芯片固定凸台 14的顶面上；

6 ) 焊与 LED芯片 3的电极电连接的金线 6，金线 6与伸入第一通孔 23 的内侧壁与芯片固定凸台 14的外侧壁之间内的布图电路导电层 7电连接；

7 ) 将透镜 4通过紧配合方式安装在透镜定位环 5上；

8 ) 将透镜 4、散热基板 1、透镜定位环 5、 LED芯片 3、金线 6、 PCB板 2 置于特定环境中抽真空；

9 ) 于真空环境中通过胶口 12、注胶通道 11向透镜 4内腔灌胶，对 LED 芯片 3和金线 6，通过封装胶体 8的固化进一步对透镜 4固定。

实施例 2

如图 1至图 4所示，与实施例 1不同的是， LED集成结构的制造方法，工艺过程包括： 1 )注塑成型透镜定位环 5，同时成型从透镜定位环 5的一个端面上延伸设有的固定柱 9、胶口 12和注胶通道 11，固定柱 9的长度大于散热基板 1和 PCB 板 2的厚度之和；

2 ) 在散热基板 1上通过冲压成型散热基板 1上的芯片固定凸台 14、散热阶梯通孔的大孔 17、散热凸筋 18、散热凸筋 18内的隔热盲孔 19、与透镜定位环 5的固定柱 9配合的第二通孔 15 ;

3 ) 激光切割成型散热阶梯通孔的大孔 17连通的散热阶梯通孔的小孔 22 ;

4 ) 在 PCB板 2上成型与固定柱 9配合的第三通孔 21和与芯片固定凸台 14 配合的第四通孔 20 ;

5 ) 在 PCB板 2上成型布图电路导电层 7，布图电路导电层 7距第四通孔 20 中心的距离大于第四通孔 20侧壁到第四通孔 20中心的距离小于透镜定位环 5的内侧壁到透镜定位环 5中心的距离；

6 ) 将散热基板 1上的芯片固定凸台 14穿过 PCB2的第四通孔 20使 PCB板 2 安装在散热基板 1上，将透镜定位环 5的固定柱 9依次穿过 PCB板 2的第三通孔 21、散热基板 1上的第二通孔 15并热熔固定柱 9的端部成型抵挡部 10，通过抵挡部 10将透镜定位环 5与 PCB板 2、散热基板 1固定；

7 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 3固定在芯片固定凸台 14的顶面上；

8 )焊与 LED芯片 3电极电连接的金线 6，金线 6与伸入透镜定位环 5内侧壁与芯片固定凸台 14外侧壁之间的布图电路导电层 7电连接；

9 ) 将透镜 4通过热压固定的方式安装在透镜定位环 5上；

10 ) 将透镜 4、散热基板 1、透镜定位环 5、 PCB板 2、 LED芯片 3、金线 6 置于特定环境中抽真空；

11)于真空环境中通过胶口 12、注胶通道 11向透镜 4内腔灌胶，对 LED芯片 3和金线 6封装，通过封装胶体 8的固化进一步对透镜 4固定。

实施例 3

如图 5所示，与实施例 1不同的是，一种 LED集成结构，包括散热基板 50， LED芯片 51，透镜 52，透镜定位环 53，电连接 LED芯片 51电极的导线 54和电连接导线 54的布图电路导电层 55，用来封装 LED芯片 51和导线 54 的封装胶体 56。透镜定位环 53选用耐高温的 PP0+GF塑料，透镜定位环的个数为六个。在散热基板 50上不设有散热凸筋和隔热盲孔。

散热基板 50由高导热材质的陶瓷等压铸而成。布图电路导电层 55直接设置在散热基板 50上，布图电路导电层 55分布在同一个平面上。

透镜定位环 53的固定柱 57穿过散热基板 50通过固定柱 57和固定柱 57 端部的抵挡部 58与散热基板 50固定，这样散热基板 50与透镜定位环 53固定在一起。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 )烧结成型陶瓷散热基板 50，同时成型散热基板 50上的芯片固定凸台 62、散热阶梯通孔的大孔、小孔、与透镜定位环 53的固定柱 57配合的第二通孔 63，芯片固定凸台 62顶部固定 LED芯片 51的凹陷部 64;

2 ) 在散热基板 50上绝缘成型布图电路导电层 55，布图电路导电层 55距芯片固定凸台 62中心的距离大于芯片固定凸台 62外侧壁到芯片固定凸台 62 中心的距离小于透镜定位环 53的内侧壁到透镜定位环 53中心的距离；

3 ) 将散热基板 50放置在成型透镜定位环 53注塑模具内的设定位置，注塑成型透镜定位环 53，同时成型透镜定位环 53的固定柱 57和抵挡部 58、胶口 60和注胶通道 59、定位透镜和包覆封装胶体的第一通孔 61 ; 在注塑成型透镜定位环 53时，透镜定位环 53的固定柱 57穿过散热基板 50上的第二通孔 63并通过抵挡部 58将透镜定位环 53与散热基板 50固定；

4 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 51固定在芯片固定凸台 62的顶面的凹陷部 64 上；

5 )焊与 LED芯片 51电极电连接的导线 54，导线 54与伸入第一通孔 61内侧壁与芯片固定凸台 62外侧壁之间内的布图电路导电层 55电连接；

6 ) 将透镜 52通过热压固定的方式安装在透镜定位环 53上；

7 ) 将透镜 52、散热基板 50、透镜定位环 53、 LED芯片 51、导线 54置于特定环境中抽真空；

8 ) 于真空环境中通过胶口 60、注胶通道 59向透镜 52内腔灌胶，对 LED芯片 51和导线 54封装，通过封装胶体 56的固化进一步对透镜 52固定。实施例 4

如图 6至图 8所示，与实施例 3不同的是，散热基板 100由高导热材质的薄板金属或金属合金冲压而成，其材料可以是不锈钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金，在散热基板 100表面设有一层碳化硅涂层（未示出），透镜定位环的个数为三个。在散热基板 100背离芯片固定凸台 101的一侧设有置于芯片固定凸台 101内与芯片固定凸台 101同心的散热盲孔 102。

在透镜定位环 106上延伸设有固定柱 104，在固定柱 104的端部通过热熔的方式成型有抵挡部 105。

透镜定位环 106的固定柱 104穿过散热基板 100通过固定柱 104端部热熔抵挡部与散热基板 100固定，这样散热基板 100与透镜定位环 106固定在一起。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 ) 注塑成型透镜定位环 106，同时成型定位透镜 113或包覆封装胶体 114 的第一通孔 103、从透镜定位环 106的一个端面上延伸设有的固定柱 104、胶口 108和注胶通道 109，固定柱 104的长度大于散热基板 100的厚度；

2 ) 冲压成型散热基板 100上的芯片固定凸台 101、芯片固定凸台 101顶部的凹陷部 111、散热盲孔 102、透镜定位环固定柱 104的第二通孔 115、；

3 ) 在散热基板 100上绝缘成型布图电路导电层 107，布图电路导电层 107 距芯片固定凸台 101中心的距离大于芯片固定凸台 101外侧壁到芯片固定凸台 101中心的距离小于第一通孔 103的内侧壁到第一通孔 103中心的距离；

4) 将透镜定位环 106的固定柱 104穿过散热基板 100上的与透镜定位环固定柱 104配合的第二通孔 115，通过热熔透镜定位环 106的固定柱 104端部成型抵挡部 105使透镜定位环 106与散热基板 100固定；

5 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 110固定在芯片固定凸台 101顶部的凹陷部 111的底面上；

6 ) 焊与 LED芯片 110电极电连接的金线 112，金线 112与伸入透镜定位环 106内侧壁与芯片固定凸台 101外侧壁之间的布图电路导电层 107电连接； 7 ) 将透镜 113通过与透镜定位环 106紧配合的方式将透镜 113安装在透镜定位环 106上；

8 ) 将透镜 113、散热基板 100、透镜定位环 106、 LED芯片 110、金线 112 置于特定环境中抽真空；

9 ) 于真空环境中通过胶口 108和注胶通道 109向透镜 113内腔灌封装胶体 114，对 LED芯片 110和金线 112封装，通过封装胶体 114的固化进一步对透镜 113固定。

实施例 5

如图 9、图 10所示，与实施例 1不同的是，塑胶透镜定位环 201通过连接筋 202连结为一个整体。在芯片固定凸台 203的顶部凹陷部 204内通过固晶工艺固定有 R色 LED芯片 208、 G色 LED芯片 209、 B色 LED芯片 210。当散热基板 200、 PCB板 223和塑胶透镜定位环 201固定在一起时，芯片固定凸台 203置于对应塑胶透镜定位环 201的第一通孔 224内，布图电路导电层 212、 214、 216、 218、 220、 222伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间并彼此独立，金线 21 1、 213、 215、 217、 219、 221置于第一通孔 224内。R色的 LED芯片 208的正极通过金线 211与伸入第一通孔 224 的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的第一布图电路导电层 212电连接， R色的 LED芯片 208的负极通过金线 213与伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的布图电路导电层 214电连接。 G色的 LED 芯片 209的正极通过金线 215与伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的布图电路导电层 216电连接， G色的 LED芯片 209的负极通过金线 217与伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的布图电路导电层 218电连接。 B色的 LED芯片 210的正极通过金线 219 与伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的布图电路导电层 220电连接， B色的 LED芯片 210的负极通过金线 221与伸入第一通孔 224的内侧壁与芯片固定凸台 203的外侧壁之间的布图电路导电层 222电连接。

实施例 6 如图 11所示，与实施例 5不同的是，塑胶透镜定位件为透镜定位塑胶板 250，透镜定位塑胶板 250的个数为一个。在透镜定位塑胶板 250上设有六个与散热基板 251的芯片固定凸台 252—一配合的用来定位透镜 254和包覆封装胶体 258的第一通孔 253。透镜 254通过紧配合固定在第一通孔 253 内。在透镜定位塑胶板 250的端面上延伸设有固定柱 255，在固定柱 255的端部通过将散热基板 251、 PCB板 256置于成型透镜定位塑胶板 250的模具内在成型透镜定位塑胶板 250时成型有抵挡部 257。在透镜定位塑胶板 250 上设有注入封装胶体 258的注胶通道 259，注胶通道 259的胶口 260置于透镜定位塑胶板 250远离抵挡部一侧的端面上，胶口 260和注胶通道 259与第一通孔 253的侧壁连通。

实施例 7

如图 12至图 14所示，与实施例 1不同的是，一种 LED集成结构，包括散热基板 401， PCB板 402、 LED芯片 403，透镜 404，塑胶透镜成型环 405，电连接 LED芯片 403的电极的金线 406和电连接金线 406的布图电路导电层 407。

第一通孔 408为成型透镜 404的锥形孔。通过向成型透镜 404的模具灌胶成型透镜 404并对 LED芯片 403和金线 406封装，胶固化透镜 404与透镜成型环 405、 LED芯片 403、金线 406和散热基板 401的芯片固定凸台 414、 PCB板 402固定。透镜 404的侧壁由第一通孔 408成型，为锥形，透镜 404 的顶部由成形透镜 404的模具成型，为弧形。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 ) 在散热基板 401上通过冲压成型散热基板 401上的芯片固定凸台 414、散热阶梯孔的大孔 417、小孔 422、散热凸筋 418、散热凸筋 418内的隔热盲孔 419、与透镜成型环 405的固定柱 409配合的第二通孔 415、凸台顶部的凹陷部 416 ;

2 ) 在 PCB板 402上成型与透镜成型环 405的固定柱 409配合的第三通孔 421和与芯片固定凸台 414配合的第四通孔 420; 3 ) 在 PCB板 402上成型布图电路导电层 407，布图电路导电层 407距第四通孔 420中心的距离大于凸台第四通孔 420侧壁到第四通孔 420中心的距离小于透镜成型环 405的内侧壁到透镜成型环 405中心的距离；

4) 将 PCB板 402、散热基板 401放置在成型透镜成型环 405的塑胶模具的设定位置，散热基板 401上的芯片固定凸台 414穿过 PCB板 402的凸台第四通孔 420，注塑成型透镜成型环 405，同时成型透镜成型环 405的固定柱 409和抵挡部 410; 在注塑成型透镜成型环 405时，透镜成型环 405的固定柱 409依次穿过 PCB板 402上的第三通孔 421、散热基板 401上的第二通孔 415并通过抵挡部 410将透镜成型环 405与 PCB板 402、散热基板 401固定； 5 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 403固定在芯片固定凸台 414的顶面的凹陷部 416的底面上；

6 ) 焊与 LED芯片 403的电极电连接的金线 406，金线 406与伸入透镜成型环 405内侧壁与芯片固定凸台 414外侧壁之间内的布图电路导电层 407电连接；

7 ) 通过成型透镜 404的模具灌胶成型透镜 404并对 LED芯片 403和金线 406封装，胶固化透镜 404与透镜成型环 405、 LED芯片 403、金线 406和散热基板 401的芯片固定凸台 414、 PCB板 402固定。

实施例 8

如图 12至 14所示，与实施例 7不同的是， LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 )注塑成型透镜成型环 405，同时成型从透镜成型环 405的一个端面上延伸设有的固定柱 409，固定柱 409的长度大于散热基板 401和 PCB板 402的厚度之和；

2 )在散热基板 401上通过冲压成型散热基板 401上的芯片固定凸台 414、散热阶梯通孔的大孔 417、散热凸筋 418、散热凸筋 418内的隔热盲孔 419、与透镜成型环 405的固定柱 409配合的第二通孔 415、凸台顶部的凹陷部 416;

3 ) 激光切割成型散热阶梯通孔的大孔 417连通的散热阶梯通孔的小孔 422; 4 ) 在 PCB板 402上成型与固定柱 409配合的第三通孔 421和与芯片固定凸台 414配合的第四通孔 420 ;

5 )在 PCB板 402上成型布图电路导电层 407，布图电路导电层 407距凸台第四通孔 420中心的距离大于凸台第四通孔 420侧壁到凸台第四通孔 420中心的距离小于透镜成型环 405的内侧壁到透镜成型环 405中心的距离；

6 ) 将散热基板 401上的芯片固定凸台 414穿过 PCB板 402的第四通孔 420 使 PCB板 402安装在散热基板 401上，将透镜成型环 405的固定柱 409依次穿过 PCB板 402的第三通孔 421、散热基板 401上的第二通孔 415并热熔固定柱 409的端部成型抵挡部 410，通过抵挡部 410将透镜成型环 405与 PCB 板 402、散热基板 401固定；

7 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 403固定在芯片固定凸台 414的顶面的凹陷部 416内；

8 ) 焊与 LED芯片 403电极电连接的金线 406，金线 406与伸入透镜成型环 405内侧壁与芯片固定凸台 414外侧壁之间的布图电路导电层 407电连接； 9 )通过成型透镜 404的模具灌胶成型透镜 404并对 LED芯片 403和金线 406 封装，胶固化透镜 404与透镜成型环 405、 LED芯片 403、金线 406和散热基板 401的芯片固定凸台 414、 PCB板 402固定。

实施例 9

如图 15所示，与实施例 7不同的是，一种 LED集成结构，包括散热基板 450， LED芯片 451，透镜 452，塑胶透镜成型环 453，电连接 LED芯片 451电极的导线 454和电连接导线 454的布图电路导电层 455。

透镜 452的顶部为平面。

散热基板 450由高导热材质的陶瓷等压铸而成。散热基板 450包括一平板状的底板 461，与散热基板 450—体成型的凸出底板 461的复数个凸台 462，对应每个凸台 462设有与固定柱 457配合的第二通孔 463。布图电路导电层 455直接设置在散热基板 450上，布图电路导电层 455分布在同一个平面上。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括：

1 ) 烧结成型陶瓷散热基板 450，同时成型散热基板 450上的凸台 462、散热阶梯通孔的大孔、小孔、与透镜成型环 453的固定柱 457配合的第二通孔 463、芯片固定凸台 462顶部固定 LED芯片的凹陷部 464;

2 ) 在散热基板 450上绝缘成型布图电路导电层 455，布图电路导电层 455 距凸台 462中心的距离大于凸台 462外侧壁到凸台 462中心的距离小于透镜成型环 453的内侧壁到透镜成型环 453中心的距离；

3 ) 将散热基板 450放置在成型透镜成型环 453塑胶模具内的设定位置，注塑成型透镜成型环 453，同时成型透镜成型环 453的固定柱 457、抵挡部 458和第一通孔 456; 在注塑成型透镜成型环 453时，透镜成型环 453的固定柱 457穿过散热基板 450上的第二通孔 463并通过抵挡部 458将透镜成型环 453与散热基板 450固定；

4 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 451固定在凸台 462的顶面上；

5 ) 焊与 LED芯片 451 电极电连接的导线 454，导线 454与伸入透镜成型环 453内侧壁与凸台 462外侧壁之间内的布图电路导电层 455电连接；

6 ) 通过成型透镜 452的模具灌胶成型透镜 452并对 LED芯片 451和导线 454封装，胶固化透镜 452与透镜成型环 453、 LED芯片 451、导线 454和散热基板 450固定。

实施例 10

如图 16所示，与实施例 9不同的是，散热基板 500由高导热材质的薄板金属或金属合金冲压而成，其材料可以是不锈钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金，在散热基板 500表面设有一层碳化硅涂层（未示出），透镜定位环的个数为六个。在散热基板 500背离凸台 501的一侧设有置于凸台 501 内与凸台 501同心的散热盲孔。散热基板 500背离凸台 501的一侧与散热气体直接接触。

透镜成型环 506的固定柱 504穿过散热基板 500通过固定柱 504端部热熔抵挡部 505与散热基板 500固定，这样散热基板 500与透镜成型环 506固定在一起。

透镜 503的顶部为球面。

上述的 LED集成结构的制造方法，工艺过程包括： 1 ) 注塑成型透镜成型环 506，同时从透镜成型环 506的一个端面上延伸设有的固定柱 504，固定柱 504的长度大于散热基板 500的厚度；

2 ) 冲压成型散热基板 500上的凸台 501、散热盲孔、透镜成型环固定柱 504的第二通孔 515;

3 ) 在散热基板 500上绝缘成型布图电路导电层 507，布图电路导电层 507 距凸台 501中心的距离大于凸台 501外侧壁到凸台 501中心的距离小于透镜成型环 506的内侧壁到透镜成型环 506中心的距离；

4 ) 将透镜成型环 506的固定柱 504穿过散热基板 500上的与透镜成型环固定柱 504配合的第二通孔 515，通过热熔透镜成型环 506的固定柱 504端部成型抵挡部 505使透镜成型环 506与散热基板 500固定；

5 ) 通过固晶工艺将 LED芯片 510固定在凸台 501顶部的凹陷部 511的底面上；

6 ) 焊与 LED芯片 510电极电连接的金线 512，金线 512与伸入透镜成型环 506内侧壁与凸台 501外侧壁之间的布图电路导电层 507电连接；

7 ) 通过成型透镜 503的模具灌胶成型透镜 503并对 LED芯片 510和金线 512封装，胶固化透镜 503与透镜成型环 506、 LED芯片 510、金线 512和散热基板 500固定。

Claims

权利要求书

1、一种 LED集成结构的制造方法， LED集成结构包括散热基板， LED芯片，透镜，定位透镜或成型透镜的塑胶件，电连接 LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层，其特征在于在散热基板上设有与散热基板一体成型的凸台，在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有第一通孔，在定位透镜或成型透镜的塑胶件的端面上延伸设有固定柱，在固定柱的端部设有抵挡部；工艺过程包括：

4)固晶：通过固晶工艺将 LED芯片固定在凸台的顶面上；

6 ) 封装 LED芯片和导线。

2、如权利要求 1所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：直接在散热基板上成型与散热基板绝缘的布图电路导电层。

3、如权利要求 1 所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于： LED 集成结构还包括 PCB板，布图电路导电层成型在 PCB板上；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，在 PCB板上成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第三通孔和与避空凸台配合的第四通孔；布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离；在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时，将散热基板和 PCB板放置在成型定位透镜或成型透镜的塑胶件塑胶模具内的设定位置；在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时，定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱依次穿过 PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与 PCB板、散热基板固定。

4、如权利要求 1 所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于： LED 集成结构还包括用来封装 LED芯片和导线的封装胶体；在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道，注胶通道的胶口置于定位透镜或成型透镜的塑胶件远离抵挡部一侧的端面上，胶口和注胶通道与第一通孔的侧壁连通；胶口和注胶通道在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时与定位透镜或成型透镜的塑胶件一体成型；封装 LED芯片和导线的工艺包括:

2 ) 将初步组合的 LED集成结构置于特定环境中抽真空；

5、如权利要求 1所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于封装 LED 芯片和导线工艺包括：在焊接导线后，通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并封装 LED芯片和导线，胶固化透镜与定位透镜或成型透镜的塑胶件、 LED芯片、导线和散热基板固定。

6、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于散热基板为金属薄板，散热基板上的凸台、第二通孔通过冲压而成；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型凸台内的散热盲孔，散热盲孔背离凸台的一侧与散热基板连通。

7、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件为定位透镜或成型透镜的塑胶件，散热基板上凸台的个数为复数个，一个凸台对应一个独立的定位透镜或成型透镜的塑胶件。

8、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于在散热基板上成型有两个或两个以上的凸台；一个凸台对应一个定位透镜或成型透镜的塑胶件，定位透镜或成型透镜的塑胶件包括定位透镜或成型透镜的塑胶件和将定位透镜或成型透镜的塑胶件连接在一起的与定位透镜或成型透镜的塑胶件一起注塑成型的连接筋。

9、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状，散热基板上凸台的个数为复数个，塑胶板上的第一通孔与凸台一一配合，凸台置于对应的第一通孔内。

10、如权利要求 6所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型凸台顶部置放 LED芯片的凹陷部。

11、如权利要求 10所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，冲压成型与散热孔连通的散热小通孔，散热小通孔的直径小于散热孔的直经，散热孔和散热小通孔形成散热阶梯通孔，散热阶梯通孔的大孔背离凸台的一侧与散热基板连通，散热阶梯通孔的小孔与凸台顶面连通。

12、如权利要求 6所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：工艺过程还包括在成型布图电路导电层前激光切割成型与散热孔连通的散热小通孔，散热孔和散热小通孔形成散热阶梯通孔，散热阶梯通孔的大孔背离凸台的一侧与散热基板连通，散热阶梯通孔的小孔与凸台顶面连通， LED芯片完全覆盖散热阶梯通孔的小孔。

13、如权利要求 6所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：工艺过程还包括在成型布图电路导电层前冲压成型散热凸筋、散热凸筋内的隔热盲孔，散热凸筋设置在散热孔的周边背离凸台的一侧的散热基板上，隔热盲孔朝向凸台的一侧与散热基板的底板朝向凸台一侧连通。

14、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于散热基板为金属板，散热基板通过压铸成型，同时压铸成型散热基板上的凸台、与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔。

15、如权利要求 1至 5任意一项所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于散热基板为陶瓷板，散热基板通过烧结成型，同时烧结成型散热基板上的凸台、与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔。

16、一种 LED集成结构的制造方法， LED集成结构包括散热基板， LED芯片，透镜，定位透镜或成型透镜的塑胶件，电连接 LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层，其特征在于在散热基板上设有与散热基板一体成型的凸台，在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有第一通孔，在定位透镜或成型透镜的塑胶件的端面上延伸设有固定柱，在固定柱的端部设有抵挡部；工艺过程包括：

4)固晶：通过固晶工艺将 LED芯片固定在凸台的顶面上；

6 ) 封装 LED芯片和导线。

17、如权利要求 16所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于：直接在散热基板上成型与散热基板绝缘的布图电路导电层。

18、如权利要求 16所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于： LED 集成结构还包括 PCB板，布图电路导电层成型在 PCB板上，布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离；工艺过程还包括在成型布图电路导电层前，在 PCB板上成型与定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱配合的第二通孔和与凸台配合的第四通孔；在将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定在一起时，将定位透镜或成型透镜的塑胶件的固定柱穿过散热基板和 PCB板上的避空通孔并热熔固定柱端部成型抵挡部，通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定；

19、如权利要求 16所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于： LED 集成结构还包括用来封装 LED芯片和导线的封装胶体；在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道，注胶通道的胶口置于定位透镜或成型透镜的塑胶件远离抵挡部一侧的端面上，胶口和注胶通道与第一通孔的侧壁连通；胶口和注胶通道在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时与定位透镜或成型透镜的塑胶件一体成型；封装 LED芯片和导线工艺包括：

2 ) 将初步组合的 LED集成结构置于特定环境中抽真空；

20、如权利要求 16所述的一种 LED集成结构的制造方法，其特征在于封装 LED芯片和导线的工艺包括：在焊接导线后，通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并封装 LED芯片和导线，胶固化形成透镜，透镜与定位透镜或成型透镜的塑胶件、 LED芯片、导线和散热基板固定。