專利名稱：全方位發(fā)光led器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及LED產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種全方位發(fā)光LED器件。
技術(shù)背景眾所周知，傳統(tǒng)的白熾燈能耗較高，能源利用率非常低，大概只有不到十分之一的 能量變成了光能，其它都是熱能白白的被浪費掉了。所以人們一直在想辦法要用新的光源 來替代白熾燈。因此，節(jié)能燈就應(yīng)運而生了。由于它相比而言便宜又好制作，所以就得到了 大量的應(yīng)用，有逐步取代白熾燈的趨勢。節(jié)能燈是采用電子激發(fā)原理發(fā)光的，相對于白熾 燈，節(jié)能燈具有省電的優(yōu)點。但節(jié)能燈存在的一個缺點就是節(jié)能燈中含有汞，汞在節(jié)能燈 管中是起中介作用的，沒有汞節(jié)能燈就不會發(fā)光。這樣以來就導(dǎo)致節(jié)能燈生產(chǎn)過程中和使 用廢棄后有汞污染，另外，節(jié)能燈仍是玻璃制品，易破碎，不好運輸，不好安裝。其次，其耗電 量還是較大。最后，節(jié)能燈容易損壞，壽命短。而目前節(jié)能照明用具的發(fā)展方向就是LED燈具。相對于上述照明燈具，LED燈具 有如下優(yōu)點1、節(jié)能。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節(jié)能燈的1/4。2、使用壽命長。LED燈的壽命可達(dá)10萬小時以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈和節(jié)能燈。3、可以頻繁啟動。傳統(tǒng)的節(jié)能燈、白熾燈如果頻繁的啟動或關(guān)斷，燈絲就會發(fā)黑， 很快的壞掉，而LED燈不會。4、固態(tài)封裝，所以它很方便運輸和安裝，可以被裝置在任何微型和封閉的設(shè)備中， 不怕振動。5、環(huán)保，沒有汞的有害物質(zhì)。LED燈的組裝部件可以非常容易的拆裝，回收方便?；谏鲜鎏攸c，LED燈將會逐步取代其他照明燈具。但是，LED燈也存在一定的缺 陷由于LED芯片發(fā)光具有很強的方向性，其照亮的區(qū)域有限，而不像白熾燈、節(jié)能燈的光 源是發(fā)散的。所述將LED燈應(yīng)用在日常照明中就需要解決這一問題。目前常見的解決方 式是在一個燈具的發(fā)光燈頭內(nèi)安裝多顆LED，每顆LED對應(yīng)不同的方向，如此形成發(fā)散的燈 光。這種方式的缺點顯而易見成本高，由于燈頭需要安裝多個LED，令組裝過程復(fù)雜。由 此可見，該解決方式僅僅為治標(biāo)不治本，并沒有從源頭上解決LED全方位發(fā)光的問題。針對于此，于是有本發(fā)明人曾設(shè)計出一種全方位發(fā)光LED燈，如圖1所示，該全方 位發(fā)光LED燈包括支架01以及被封裝在支架01上的LED芯片02，該支架01具有一封裝 臺03，多數(shù)個LED芯片02以360度均勻分布于封裝臺03四周，并被封裝樹脂04封裝。該 全方位發(fā)光LED燈雖可實現(xiàn)360度側(cè)面發(fā)光，但是頂部無法發(fā)光。如圖2所示，這是該全方 位發(fā)光LED燈的發(fā)光效果，途中的陰影部分為光線照射的區(qū)域，由圖可以看出，該LED燈是 無法對頂面的圓錐區(qū)域進(jìn)行照射，即在該LED燈的頂面會形成發(fā)光“盲區(qū)”。另外，與傳統(tǒng)光源一樣，半導(dǎo)體發(fā)光二極體(LED)在工作期間也會產(chǎn)生熱量，其 多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā) 光，在PN結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界(空氣)。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有 30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點陣振動的 形式轉(zhuǎn)化熱能。特別是針對大功率LED芯片，其發(fā)熱量也是制約LED產(chǎn)品走向民用的一個 瓶頸。上述LED芯片02之間是以并聯(lián)的方式連接，即所有LED芯片02的兩個電極分別 與封裝臺03和探針05連接。假設(shè)每個LED芯片02的電阻為R1，整個LED燈的工作電壓 為V，整個LED燈的電阻R = R1/N(N為整個LED燈中包含的LED芯片02的個數(shù))，則整個 LED燈的工作電流I = V/R。由此可見，當(dāng)全部的LED芯片02并聯(lián)后，導(dǎo)致整個LED燈的電 阻降低，從而導(dǎo)致工作電流I較大，這樣就會進(jìn)一步增加了 LED產(chǎn)生的熱量
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服目前LED燈產(chǎn)品中頂部難以發(fā)光 的不足，提出一種可實現(xiàn)四周360度及頂部同時發(fā)光的全方位發(fā)光的全方位發(fā)光LED器件， 同時，本實用新型還可對LED發(fā)光器件的發(fā)熱問題進(jìn)行了改進(jìn)，降低其發(fā)熱量。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案其包括支架以及通過 樹脂封裝在支架上的LED芯片，所述支架上端通過樹脂封裝，并且在支架被封裝部分的四 周和頂面分布有LED芯片，所述支架被封裝部分的四周的每個側(cè)面以及頂面至少分布有兩 個LED芯片，且每個表面上的LED芯片相互串聯(lián)。所述支架包括主體以及與主體固定且相互絕緣的探針，所述主體由封裝臺和螺 紋段構(gòu)成，并且于主體內(nèi)成型有貫通的通孔，封裝臺的頂部延伸有凸起；所述探針包括針 體和成型于針體一端的端部，針體自封裝臺頂部的開口插入，并由螺紋段的開口伸出，于針 體的端部上開設(shè)有與上述凸起對應(yīng)的缺口。所述封裝臺包括凸臺、位于凸臺中心的柱體，其中柱體的橫截面為一個正多邊 形，于柱體的每個側(cè)面均分布有至少兩個串聯(lián)的LED芯片。所述探針的端部位于柱體的頂部，并且端部與柱體頂部之間設(shè)置有絕緣墊，供針 體插入的支架主體的通孔內(nèi)填充有絕緣物，通過絕緣物和絕緣墊令主體與探針之間絕緣。所述封裝臺的凸臺臺面呈中心高、四周低的錐斜面，并且在凸臺上成型有一環(huán)形 凹槽，一透明外罩卡嵌于該環(huán)形凹槽處，且封裝用樹脂灌裝在該外罩內(nèi)。所述位于封裝臺的柱體四周每個側(cè)面分布有至少兩個串聯(lián)的LED芯片，且LED芯 片之間串聯(lián)有二極管；串聯(lián)的LED芯片的一電極引線固定在封裝臺，另一電極引線固定在 探針的端部上；所述位于頂部相互串聯(lián)的LED芯片分布于探針的端部上端面，且LED芯片之 間也串聯(lián)有二極管，并且串聯(lián)的LED芯片的一電極引線固定在凸起上，另一電極引線固定 在探針的端部上。所述柱體為正四面體。所述LED芯片通過銀膠固定在支架上，LED芯片的電極引線采用金線。本實用新型是在一個支架中封裝了多個LED芯片，而這些芯片呈水平360度，頂面 同時分布，可實現(xiàn)全方位發(fā)光，克服目前產(chǎn)品全方位發(fā)光LED器具中難以實現(xiàn)頂部發(fā)光的 缺點。本實用新型可以廣泛應(yīng)用在各種照明燈具中，相對目前的LED器具，其具有體積小， 照明方位廣、安裝方便諸多優(yōu)點。[0023]另外，本實用新型可降低整個LED發(fā)光器件的發(fā)熱量，從而提高產(chǎn)品的使用壽命。

圖1是現(xiàn)有全方位發(fā)光LED燈的主視圖；圖2是現(xiàn)有全方位發(fā)光LED燈的發(fā)光效果圖；圖3是本實用新型的主視圖；圖4是本實用新型的俯視圖；圖5是本實用新型的剖視圖；圖6是本實用新型支架的立體圖；圖7是本實用新型探針的俯視圖；圖8是本實用新型的發(fā)光效果圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。見圖3 7，本實施例包括支架1、LED芯片2以及用于封裝LED芯片2的樹脂3。具體而言支架1包括主體11以及與主體11固定且相互絕緣的探針12。該主 體11由封裝臺10和螺紋段111構(gòu)成，并且于主體11內(nèi)成型有貫通的通孔。該主體11封 裝臺10的頂部延伸有凸起100。上述的封裝臺10包括凸臺101、位于凸臺101中心的柱體102。位于柱體102頂 部的一個角處延伸有上述凸起100。柱體102的橫截面為一個正多邊形，于柱體102的每個 側(cè)面均分布有兩個LED芯片2，每個側(cè)面上的LED芯片2以串聯(lián)的方式連接，并且在兩串聯(lián) 的LED芯片2之間還串聯(lián)有一個二極管20。采用該二極管20采用晶納二極管，其可保護(hù) LED芯片2不會被擊穿燈保護(hù)功效。將每個側(cè)面的兩個LED芯片2串聯(lián)起來，這樣就增加了 每個側(cè)面的發(fā)光體的電阻，多個側(cè)面并聯(lián)后形成的總電阻就會增加，以實現(xiàn)工作電流減小， 從而減少熱量。本實施例中柱體102為正四面體，這樣就實現(xiàn)了水平方向的360度發(fā)光。當(dāng) 然，柱體102也可以是正三面體、正五面體燈其他正多面體。探針12包括針體121和成型于針體121 —端的端部122，針體121自封裝臺10 頂部的開口插入，并由螺紋段111的開口伸出。于端部122上開設(shè)有與凸起100對應(yīng)的缺 口 123，即凸起100位于缺口 123處。在探針12的端部122頂面設(shè)置2個LED芯片2，這兩個LED芯片2同樣以串聯(lián)的 方式連接，并且在兩串聯(lián)的LED芯片2之間還串聯(lián)有一個二極管20。其作用與效果與上述 側(cè)面的LED芯片2相同，這里不再一一贅述。樹脂3通常采用環(huán)氧樹脂，其具有耐濕性，絕緣性，機械強度高等優(yōu)點，對LED芯片 2發(fā)出光的折射率和透射率高。樹脂3將整個封裝臺10以及位于封裝臺10頂面的探針12 端部122均封裝起來，形成一個類球體。LED芯片2發(fā)出的光線將由樹脂3投射出來。封裝 臺10的凸臺101臺面呈中心高、四周低的錐斜面。這樣利于光線反射。同時，為了便于樹 脂3的封裝，可先在封裝臺10上安裝一個透明外罩5，然后再向外罩5內(nèi)灌注樹脂3，這樣 就可以簡化封裝的工藝。為了便于外罩5的安裝，于凸臺101上成型有一環(huán)形凹槽103，一 透明外罩5卡嵌于該環(huán)形凹槽103處，且封裝用樹脂3灌裝在該外罩5內(nèi)。[0039]本實施例的探針12要與主體11之間形成絕緣，具體結(jié)構(gòu)如下探針1的端部122 位于柱體102的頂部，并且端部122與柱體102頂部之間設(shè)置有絕緣墊4，供針體121插入 的支架1主體11的通孔內(nèi)填充有絕緣物，通過絕緣物和絕緣墊4令主體11與探針12之間絕緣。本實實施例電路安裝方式如下所述位于封裝臺10的柱體102四周每個側(cè)面分布 有至少兩個串聯(lián)的LED芯片2，串聯(lián)的LED芯片2的一電極引線21固定在封裝臺10，另一 電極引線22固定在探針12的端部122上；所述位于頂部相互串聯(lián)的LED芯片2分布于探 針12的端部122上端面，且LED芯片2之間也串聯(lián)有二極管20，并且串聯(lián)的LED芯片2的 一電極引線21固定在凸起100上，另一電極引線22固定在探針12的端部122上。本實施例中支架1中的主體11作為電路的一個電極，探針12作為電路的另一個 電極，LED芯片2通過電極引線21、22連接在主體11和探針12之間，從而形成通路。支架 1中螺紋段111用于將本實用新型安裝在燈具中對應(yīng)的接口中，以實現(xiàn)快速安裝。而螺紋 段111和針體121分別與接口中的電源電極連接。由于探針12的端部122與針體121為 一個導(dǎo)電整體，而螺紋段111與封裝臺10為一個導(dǎo)電整體，所以LED芯片就與電源形成連 接，供電后發(fā)光。上述LED芯片2通過銀膠固定在支架1上，LED芯片2的電極引線21、22采用金線。由上述的線路連接方式可以看出，每個側(cè)面以及頂面上的兩個LED芯片2均采用 串聯(lián)方式，而每個側(cè)面以及頂面上串聯(lián)的LED芯片2又采用并聯(lián)方式連接在封裝臺10和探 針12之間，這樣相對于將現(xiàn)有的全部LED芯片并聯(lián)的連接方式，本實用新型的工作電阻就 會增大，其工作電流就會減小，從而導(dǎo)致熱量的減少。在大功率LED芯片中，這種熱量減少 的效果更加明顯。見圖8，這是本實用新型的發(fā)光效果圖，可以看出，本實用新型由于頂面也安裝有 LED芯片2，所以克服現(xiàn)有產(chǎn)品中頂面無法發(fā)光的缺陷，真正意義上實現(xiàn)了全方位發(fā)光。當(dāng)然，以上所述僅為本實用新型一個實例而已，并非來限制本實用新型實施范圍， 凡依本實用新型申請專利范圍所述構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于 本實用新型申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求全方位發(fā)光LED器件，其包括支架(1)以及通過樹脂(3)封裝在支架(1)上的LED芯片(2)，所述支架(1)上端通過樹脂(3)封裝，并且在支架(1)被封裝部分的四周和頂面分布有LED芯片(2)，其特征在于所述支架(1)被封裝部分的四周的每個側(cè)面以及頂面至少分布有兩個LED芯片(2)，且每個表面上的LED芯片(2)相互串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述支架(1)包括主體(II)以及與主體(11)固定且相互絕緣的探針(12)，所述主體(11)由封裝臺(10)和螺紋段(III)構(gòu)成，并且于主體(11)內(nèi)成型有貫通的通孔，封裝臺(10)的頂部延伸有凸起(100)； 所述探針(12)包括針體(121)和成型于針體(121) —端的端部(122)，針體(121)自封 裝臺(10)頂部的開口插入，并由螺紋段(111)的開口伸出，于針體(121)的端部(122)上 開設(shè)有與上述凸起(100)對應(yīng)的缺口(123)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述封裝臺(10)包括凸 臺(101)、位于凸臺(101)中心的柱體(102)，其中柱體(102)的橫截面為一個正多邊形，于 柱體(102)的每個側(cè)面均分布有至少兩個串聯(lián)的LED芯片(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述探針(12)的端部(122) 位于柱體(102)的頂部，并且端部(122)與柱體(102)頂部之間設(shè)置有絕緣墊(4)，供針體 (121)插入的支架(1)主體(11)的通孔內(nèi)填充有絕緣物，通過絕緣物和絕緣墊(4)令主體 (11)與探針(12)之間絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述封裝臺(10)的凸臺 (101)臺面呈中心高、四周低的錐斜面，并且在凸臺(101)上成型有一環(huán)形凹槽(103)，一透 明外罩(5)卡嵌于該環(huán)形凹槽(103)處，且封裝用樹脂(3)灌裝在該外罩(5)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述位于封裝臺(10)的柱 體(102)四周每個側(cè)面分布有至少兩個串聯(lián)的LED芯片(2)，且LED芯片(2)之間串聯(lián)有 二極管(20)；串聯(lián)的LED芯片⑵的一電極引線(21)固定在封裝臺(10)，另一電極引線 (22)固定在探針(12)的端部(122)上；所述位于頂部相互串聯(lián)的LED芯片(2)分布于探 針(12)的端部(122)上端面，且LED芯片(2)之間也串聯(lián)有二極管(20)，并且串聯(lián)的LED 芯片⑵的一電極引線(21)固定在凸起(100)上，另一電極引線(22)固定在探針(12)的 端部(122)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述柱體(102)為正四面體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述全方位發(fā)光LED器件，其特征在于所述LED芯片(2)通過銀 膠固定在支架⑴上，LED芯片⑵的電極引線(21、22)采用金線。
專利摘要本實用新型涉及LED產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種全方位發(fā)光LED器件。該全方位發(fā)光LED器件包括支架以及通過樹脂封裝在支架上的LED芯片，所述支架具有一封裝臺，并且在封裝臺的四周和頂面分布有LED芯片。本實用新型是在一個支架中封裝了多個LED芯片，而這些芯片呈水平360度，頂面同時分布，可實現(xiàn)全方位發(fā)光，克服目前產(chǎn)品全方位發(fā)光LED器具中難以實現(xiàn)頂部發(fā)光的缺點。本實用新型可以廣泛應(yīng)用在各種照明燈具中，相對目前的LED器具，其具有體積小，照明方位廣、安裝方便諸多優(yōu)點。
文檔編號F21V23/00GK201680210SQ20102020970
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者王進(jìn) 申請人:王進(jìn)