CN102738352B - Led封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED封装结构，其包括一个第一散热元件、一个第二散热元件、两个电极、一个LED芯片以及一个封装层。所述第一散热元件用以设置所述两个电极以及所述LED芯片,并使所述两个电极与所述LED芯片达成电性连接。所述第二散热元件嵌置于所述第一散热元件内,并位于所述LED芯片的相对位置。所述封装层,覆盖所述LED芯片。本发明的所述第二散热元件能通过所述第一散热元件加快所述LED芯片的热能对外传导散热，藉以提高LED封装结构的使用寿命。

Description

LED封装结构
技术领域
本发明涉及一种LED封装结构，尤其涉及一种具有较佳散热效能的LED封装结构。
背景技术
LED产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点。然而LED高功率、亮度与高密度封装的运用趋势下，其散热问题面临愈来愈严峻的考验，如果不适时解决将严重影响LED的寿命。LED封装结构中通常会使用LED芯片的载体基板协助散热，例如采用陶瓷基板或是金属基板。这些具有散热效能的基板因材料特性限制而有一定的散热效率，LED为一高热流密度的点光源，仅靠陶瓷或是金属材料散热，无法将热点快速扩散，对于维护LED使用寿命的成效上仍显不足。另外，LED封装结构的电极也是一个高传热率的材料，因此当LED以表面黏着技术SMT(SurfaceMountTechnology)设置于电路板时，焊接的高温可能造成所谓爬锡问题(又称SMT灯芯效应)，而产生焊接的缺陷。所以如何有效快速的提高LED的散热效率，仍然是企业需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可加快散热效率、避免爬锡反应的LED封装结构。
一种LED封装结构，其包括一个第一散热元件、一个第二散热元件、两个电极、一个LED芯片以及一个封装层。所述第一散热元件用以设置所述两个电极以及所述LED芯片,并使所述两个电极与所述LED芯片达成电性连接。所述第二散热元件嵌置于所述第一散热元件内,并位于所述LED芯片的相对位置。所述封装层,覆盖所述LED芯片。
上述LED封装结构，由于所述第二散热元件位于所述第一散热元件内，并相对于所述LED芯片的位置，可直接将所述第一散热元件所传导的热量迅速对外传出，增加所述LED封装结构对外散热的效率，从而提高其使用寿命的维护。
附图说明
图1是本发明第一实施方式LED封装结构的剖视图。
图2是图1第一实施方式LED封装结构俯视图。
图3是本发明第二实施方式LED封装结构的剖视图。
图4是图3第二实施方式LED封装结构俯视图。
图5是本发明第三实施方式LED封装结构的剖视图。
主要元件符号说明
LED封装结构10、20、30
第一散热元件12、22、32
凹槽120、220
顶面122、222、322
底面124、224
侧面126、226
第二散热元件14、24、34
电极15、25、35
LED芯片16、26、36
导电线162、262
封装层18、28、38
凹坑29
反射杯39
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1，所示为本发明第一实施方式LED封装结构10，其包括一个第一散热元件12、一个第二散热元件14、两个电极15、一个LED芯片16以及一个封装层18。所述第一散热元件12具有一个顶面122以及相对的一个底面124，所述顶面122用以设置所述两个电极15以及所述LED芯片16,所述LED芯片16通过导电线162与所述两个电极15达成电性连接。所述底面124用以嵌置所述第二散热元件14，使所述第二散热元件14与所述LED芯片16相对设置。所述两个电极15一个为正电极，一个为负电极,分别设置于所述顶面122的两侧，并由所述顶面122延伸至所述第一散热元件12的侧面126。所述两个电极15的电极厚度在所述顶面122的中央部位形成一个凹槽120，所述凹槽120用以设置所述LED芯片16。所述凹槽120的面积大于所述第二散热元件14的面积(如图2中虚线所标示),所述LED芯片16的面积则小于所述第二散热元件14的面积。所述第一散热元件12的材料是硅、陶瓷或高导热的绝缘材料。所述第二散热元件14的材料是金属或高导热材料。所述第一散热元件12的热传导速率小于所述第二散热元件14的热传导速率。所述封装层18覆盖所述LED芯片16，所述封装层18的材料是透明材质，例如，硅氧树脂(Silicone)或是环氧树脂(Epoxy)材料。所述封装层18可以包含至少一种荧光粉(图中未标示)。
上述第一实施方式LED封装结构10，所述LED芯片16位于所述第一散热元件12的顶面122上，其发光运作所产生的高热，通过所述第一散热元件12进行散热。所述第二散热元件14嵌置于所述第一散热元件12内，并位于所述LED芯片的相对位置处，所述LED芯片16处产生的高热将可通过所述第一散热元件12后，再藉由所述第二散热元件14对外散热。所述第二散热元件14的热传导速率是大于所述第一散热元件12，因此所述第二散热元件14可以且通过所述第一散热元件12加速对所述LED芯片处产生的高热进行散热。相较于一般散热元件固定的散热速率，本实施方式LED封装结构10能更快速地对所述LED芯片16处产生的高热进行散热。所述第二散热元件14的快速散热作用，显然更能有效地维护所述LED封装结构10的使用寿命，并维持其良好的发光效能。
请再参阅图3，是本发明第二实施方式LED封装结构的剖视图。所述LED封装结构20基本上与所述第一实施方式LED封装结构10相同，其包括一个第一散热元件22、一个第二散热元件24、两个电极25、一个LED芯片26以及一个封装层28。所述第一散热元件22具有一个顶面222以及相对的一个底面224，所述顶面222用以设置所述两个电极25以及所述LED芯片26,所述LED芯片26通过导电线262与所述两个电极25达成电性连接。所述底面224用以嵌置所述第二散热元件24，使所述第二散热元件24与所述LED芯片26相对设置。所述两个电极25的电极厚度在所述顶面222的中央部位形成一个凹槽220，所述凹槽220用以设置所述LED芯片26。所述封装层28覆盖所述LED芯片26。不同在于；所述两个电极25自所述顶面222两侧延伸至所述第一散热元件22的侧面226，所述两个电极25的电极厚度与所述底面224之间形成凹坑29。所述凹坑29在所述LED封装结构20设置于电路板时，所述凹坑29可以提供作为焊料的容置空间，防止焊料循着所述电极25传导焊接时的高温而产生的爬锡现象。另外，所述凹坑29的防爬锡作用，使所述第二散热元件24的面积可以增加以提高所述LED封装结构20在设置于电路板时的对外散热效率。所述第二散热元件24的面积大于所述凹槽220的面积(如图4所示)，使所述第二散热元件24延伸靠近所述第一散热元件22的侧面226，增加焊接时的散热效率，维护所述LED封装结构20。
最后，请再参阅图5，是本发明第三实施方式LED封装结构的剖视图。所述LED封装结构30基本上与所述第一实施方式LED封装结构10相同，其包括一个第一散热元件32、一个第二散热元件34、两个电极35、一个LED芯片36以及一个封装层38。由于基本结构特征相同因此不再赘述。不同在于；所述第一散热元件32的所述顶面322上具有一个反射杯39设置，所述反射杯39环绕于所述顶面322的周缘。所述反射杯39是以模造成型(Molding)方式成型，有助于提升所述LED封装结构30的发光效能。所述反射杯39的材料是塑料或是高分子的材料，例如，PPA(Polyphthalamide)塑料或是环氧树脂材料。
综上，本发明LED封装结构的所述第二散热元件位于所述第一散热元件内，并位于所述LED芯片的相对位置上，且所述第二散热元件的热传导速率是大于所述第一散热元件，使所述LED芯片产生的高热可藉由所述第二散热元件加速对外传导，从而可增加所述LED封装结构对外散热的效率，提高其维护使用的寿命。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种LED封装结构，其包括一个第一散热元件、一个第二散热元件、两个电极、一个LED芯片以及一个封装层,所述第一散热元件用以设置所述两个电极以及所述LED芯片且与所述电极及LED芯片直接接触,并使所述两个电极与所述LED芯片达成电性连接,所述第二散热元件嵌置于所述第一散热元件内且底部外露于所述第一散热元件及两个电极,并位于所述LED芯片的相对位置,所述封装层,覆盖所述LED芯片，所述第二散热元件的顶面及侧面直接与所述第一散热元件紧密接触，所述两个电极分别自第一散热元件的顶面延伸至其侧面，二电极位于第一散热元件的侧面的底端在第一散热元件底面的上方,从而使电极的底端与第一散热元件之间共同形成凹坑。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第一散热元件，所述顶面用以设置所述两个电极以及所述LED芯片,所述底面用以嵌置所述第二散热元件。
3.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第一散热元件，材料是高导热的绝缘材料。
4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第一散热元件，热传导速率小于所述第二散热元件的热传导速率。
5.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第二散热元件，材料是高导热材料。
6.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述两个电极，一个为正电极，一个为负电极,由所述第一散热元件顶面的两侧延伸至侧面，所述两个电极的电极厚度在所述顶面的中央部位形成一个凹槽，所述凹槽设置所述LED芯片，所述LED芯片通过导电线与所述两个电极达成电性连接。
7.如权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于：所述凹槽，面积大于所述第二散热元件的面积,所述LED芯片的面积小于所述第二散热元件的面积。
8.如权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于：使所述第二散热元件的面积大于所述凹槽的面积。
9.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装层，材料是透明材质。
10.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装层，包含至少一种荧光粉。
11.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第一散热元件，具有一个反射杯设置，所述反射杯环绕于所述第一散热元件的顶面周缘。
12.如权利要求11所述的LED封装结构，其特征在于：所述反射杯，是以模造成型方式成型。
13.如权利要求11所述的LED封装结构，其特征在于：所述反射杯，材料是高分子的材料。
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