專利名稱：鋁基排式集成led器件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED器件，具體地說(shuō)是一種鋁基排式集成LED器件及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED的成本迅速下降，其應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越廣，但在快速發(fā)展的同時(shí)也存在著一些弊端。LED是將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，如果這些熱量不能及時(shí)排到外界，將造成LED芯片結(jié)溫的上升，高溫會(huì)使LED的壽命和光效大打折扣。目前LED器件多以直插(LAMP) 或貼片(TOP)形式封裝，通常采用環(huán)氧樹(shù)脂包裹金屬支架(或PCB)和LED芯片，使之與空氣隔絕，起到防護(hù)的作用，并形成光學(xué)透鏡。因環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)熱系數(shù)很低(典型值為O. 2ff/mK),熱量主要從金屬支架導(dǎo)出，而金屬支架的導(dǎo)熱及散熱面積很小，難以形成有效的熱沉將熱量及時(shí)散發(fā)，從而使得LED器件的光衰嚴(yán)重、壽命減少。除此之外，目前LED器件大都采用分立式，分立式LED器件在使用過(guò)程中除了具有光衰嚴(yán)重、壽命較短的缺點(diǎn)外，還存在如下問(wèn)題第一、系統(tǒng)可靠性低；第二、裝配誤差大，LED芯片可能向上、下、左或右偏斜，造成出光角度的偏差，嚴(yán)重影響視覺(jué)效果；第三、分立式LED器件在裝配過(guò)程中工作效率低，隨著人工成本的大幅上升，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是提供一種鋁基排式集成LED器件，以解決現(xiàn)有LED器件存在的散熱能力差、光衰嚴(yán)重和使用壽命低的問(wèn)題。本發(fā)明的目的之二就是提供一種鋁基排式集成LED器件的制作方法，以提高裝配工藝的一致性，減少裝配工作量，降低裝配成本。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋁基排式集成LED器件，包括在鋁基覆銅板的一端制有若干突出板面?zhèn)妊氐幕?，所述鋁基覆銅板上的銅箔導(dǎo)電層刻制成與所述各基座依次電連接的連接導(dǎo)線，在所述基座上開(kāi)有聚光槽穴，在所述聚光槽穴的底部通過(guò)膠粘層粘接有LED芯片，所述LED芯片上的金屬引線焊接在所述連接導(dǎo)線上；在所述基座上設(shè)置有包覆所述LED芯片的防護(hù)帽。所述基座的個(gè)數(shù)為Γ80個(gè)。所述防護(hù)帽是由環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠模制成型。所述聚光槽穴為外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔，在所述空腔的內(nèi)壁上附有反光層。所述聚光槽穴開(kāi)在所述基座的頂端或側(cè)部。本發(fā)明是在一塊鋁基板材的一邊制出成排設(shè)置的LED，形成集成的LED器件，所有LED芯片通過(guò)鋁基板材散出熱量，可以形成有效的熱沉將熱量及時(shí)散發(fā)出去，而鋁基覆銅板上的連接導(dǎo)線僅用于電氣連接，不構(gòu)成導(dǎo)熱介質(zhì)，因此顯著減少了熱阻，提高了整個(gè)LED器件的散熱和均熱性能，由此有效減少了光衰，延長(zhǎng)了 LED器件的使用壽命。
由于熱量主要從鋁基板表面沒(méi)有覆銅的部分散出，因此，對(duì)鋁基覆銅板上的絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)沒(méi)有要求，從而可使用導(dǎo)熱系數(shù)較低的絕緣膠制成絕緣層，這樣可極大地降低鋁基覆銅板的制作成本，進(jìn)而降低集成LED器件的生產(chǎn)成本。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋁基排式集成LED器件的制作方法，包括如下步驟
a、在鋁基覆銅板上帶有絕緣層和銅箔導(dǎo)電層的一端開(kāi)出若干個(gè)矩形缺口，使該端側(cè)面形成若干突出板面?zhèn)妊氐幕?br> b、將鋁基覆銅板絕緣層上的銅箔導(dǎo)電層刻制成延伸至所述各基座以使所述各基座實(shí)現(xiàn)串聯(lián)連接的連接導(dǎo)線；
C、在每個(gè)所述基座上開(kāi)出一個(gè)放置LED芯片的聚光槽穴；
d、在每個(gè)所述聚光槽穴的底部通過(guò)膠粘層粘接一個(gè)LED芯片；
e、將每個(gè)所述聚光槽穴中的所述LED芯片上的金屬引線與延伸至所在基座上的所述連接導(dǎo)線電連接；
f、將粘接LED芯片的基座插入注模模具上的模具孔中，向注模模具的模具孔內(nèi)灌封環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠，經(jīng)高溫固化和脫模后，在基座上即形成包覆所述LED芯片的防護(hù)帽。在本發(fā)明制作方法中，在延伸至所在基座上的所述連接導(dǎo)線的前端接有焊線柱，所述LED芯片上的金屬引線焊接在所述焊線柱上。所述基座的個(gè)數(shù)為Γ80個(gè)。所述聚光槽穴制成外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔，在所述空腔的內(nèi)壁電鍍反光層。所述聚光槽穴開(kāi)在所述基座的頂端或側(cè)部。本發(fā)明制作方法實(shí)現(xiàn)了 LED器件的集成式制作，相比分立式LED器件而言，其可靠性高，且裝配工藝簡(jiǎn)單，可提高裝配的工作效率，節(jié)省人力和時(shí)間，降低裝配成本。


圖I是本發(fā)明集成LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I所示集成LED器件的俯視圖。圖3是圖I所不集成LED器件的A —A向首I]視圖。圖4是圖2所示集成LED器件的D— D向剖視圖。圖中1、防護(hù)帽，2、反光層，3、聚光槽穴，4、基座，5、LED芯片，6、膠粘層，7、金屬引線，8、鋁基板，10、焊線柱，11、鋁基覆銅板，14、負(fù)極接引端，15、正極接引端，16、連接導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式如圖f圖4所示，鋁基覆銅板11包括鋁基板8、貼附在鋁基板板面上的絕緣層和銅箔導(dǎo)電層。絕緣層及銅箔導(dǎo)電層可僅覆蓋在靠近鋁基板一邊的一面或兩面的一小部分區(qū) 域。通過(guò)熱壓及蝕刻工藝可將所述銅箔導(dǎo)電層刻制成包含若干正極接引端15和負(fù)極接引端14的連接導(dǎo)線16，所述連接導(dǎo)線16用于將各LED芯片5依次串聯(lián)起來(lái)。在鋁基覆銅板11上帶有絕緣層和銅箔導(dǎo)電層的一端制有若干并列、且突出板面?zhèn)妊氐幕?，基座的個(gè)數(shù)可以介于Γ80之間。在每個(gè)基座4頂端的正面或側(cè)面開(kāi)設(shè)一個(gè)聚光槽穴3，所述聚光槽穴3為外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔。在每個(gè)聚光槽穴3的底部通過(guò)膠粘層6粘接有一個(gè)LED芯片5。膠粘層6可以是導(dǎo)熱性能較好的絕緣膠或銀膠。每個(gè)LED芯片5上有兩條金屬引線7 (即接線電極)，在延伸到每個(gè)基座4上的連接導(dǎo)線16的端部接有焊線柱10，兩條金屬引線7分別焊接在一個(gè)焊線柱10上，實(shí)現(xiàn)與連接導(dǎo)線16的電連接。在聚光槽穴3的內(nèi)壁可以電鍍一層反光層2,該反光層2—般為致密的金屬層,通過(guò)該反光層2可以增加LED芯片5的發(fā)光強(qiáng)度。在每個(gè)基座4上設(shè)置有包覆基座4內(nèi)的LED芯片5的防護(hù)帽1，所述防護(hù)帽I不僅包覆所述LED芯片5，其還包覆金屬引線7、焊線柱10及基座4前部的部分區(qū)段。防護(hù)帽I不僅可保護(hù)其內(nèi)部的LED芯片5免受污染，而且還具有透鏡的功能，可將LED芯片5發(fā)出的光發(fā)散或匯聚在合適的角度范圍。防護(hù)帽I一般由環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠模制成型。 參考圖I一圖4，本發(fā)明鋁基排式集成LED器件的制作方法包括如下步驟
步驟一在鋁基覆銅板11上帶有絕緣層和銅箔導(dǎo)電層的一端開(kāi)出若干個(gè)成線條排列
的矩形缺口，從而使得該端側(cè)面形成若干峰部和谷部，所述峰部構(gòu)成突出板面?zhèn)妊氐幕?，基座4的個(gè)數(shù)可以介于Γ80之間，所述谷部將來(lái)用于給驅(qū)動(dòng)電路板定位及形成防護(hù)帽I的區(qū)域。所述峰部外側(cè)對(duì)應(yīng)銅箔導(dǎo)電層上的部分區(qū)域可以作為預(yù)留焊盤。步驟二 將鋁基覆銅板11絕緣層上的銅箔導(dǎo)電層蝕刻制成使所述各基座4依次串聯(lián)電連接的連接導(dǎo)線16。所述鋁基覆銅板11上的絕緣層通過(guò)在鋁基板8板面上涂覆絕緣膠層而形成，其一般位于鋁基板8正面和/或反面的一小部分區(qū)域，且靠近所述鋁基覆銅板11上的基座4。制作所述絕緣層的絕緣膠可以為導(dǎo)熱性能較差的絕緣膠，這樣可以降低鋁基覆銅板11的制作成本。之后在所述絕緣層上熱壓一層銅箔，以形成銅箔導(dǎo)電層，對(duì)熱壓后的銅箔導(dǎo)電層進(jìn)行蝕刻(或雕刻)以形成連接導(dǎo)線16，所述連接導(dǎo)線16包括若干可將各基座4依次串聯(lián)起來(lái)的正極接引端15和負(fù)極接引端14。當(dāng)然，步驟一和步驟二的順序不限于此，例如可以先將銅箔導(dǎo)電層刻制成連接導(dǎo)線16，然后再在鋁基覆銅板11上制作與所述連接導(dǎo)線16相匹配的基座4。
步驟三在每個(gè)基座4上開(kāi)出一個(gè)放置LED芯片5的聚光槽穴3 ;所述聚光槽穴3可以開(kāi)設(shè)在所述基座4的頂部，也可以開(kāi)設(shè)在所述基座4的側(cè)部。所述聚光槽穴3 —般為外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔。此步驟之后還可以在所述聚光槽穴3的內(nèi)壁電鍍金屬反光層2，以改善所述LED芯片5所發(fā)光的聚光效果。步驟四在每個(gè)聚光槽穴3的底部通過(guò)膠粘層6粘接一個(gè)LED芯片5。所述膠粘層6可以為絕緣膠，也可以為銀膠。若采用絕緣膠，則可采用導(dǎo)熱性能較好的絕緣膠，這是由于LED芯片5所散發(fā)的熱量可通過(guò)此處的絕緣膠而直接散發(fā)至鋁基板8，然后再由鋁基板8表面沒(méi)有覆銅的絕大部分區(qū)域散發(fā)至空氣中，因此采用導(dǎo)熱性能較好的絕緣膠可以加 速熱量的散發(fā)。步驟五將每個(gè)聚光槽穴3中的所述LED芯片5上的金屬引線7與延伸至所在基座4上的所述連接導(dǎo)線16電連接。具體連接時(shí)，首先在a步中的所述預(yù)留焊盤上貼裝較厚的矩形金屬塊作為焊線柱10，在所述焊線柱10與LED芯片5上焊接金屬引線7，建立LED芯片5與連接導(dǎo)線16之間的電連接。
步驟六將粘接LED芯片5的基座4插入注模模具上的模具孔中，向注模模具的模具孔內(nèi)灌封環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠，經(jīng)高溫固化和脫模后，在基座4上即形成包覆所述LED芯片5的防護(hù)帽1，此時(shí)也即形成了鋁基排式集成LED器件。
權(quán)利要求
1.一種鋁基排式集成LED器件，其特征是，在鋁基覆銅板(11)的一端制有若干突出板面?zhèn)妊氐幕?4)，所述鋁基覆銅板(11)上的銅箔導(dǎo)電層刻制成與所述各基座(4)依次電連接的連接導(dǎo)線(16)，在所述基座(4)上開(kāi)有聚光槽穴(3)，在所述聚光槽穴(3)的底部通過(guò)膠粘層(6 )粘接有LED芯片(5 )，所述LED芯片(5 )上的金屬引線(7 )焊接在所述連接導(dǎo)線(16)上；在所述基座(4)上設(shè)置有包覆所述LED芯片(5)的防護(hù)帽(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁基排式集成LED器件，其特征是，所述基座(4)的個(gè)數(shù)為4 80個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁基排式集成LED器件，其特征是，所述防護(hù)帽(I)是由環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠模制成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁基排式集成LED器件，其特征是，所述聚光槽穴(3)為外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔，在所述空腔的內(nèi)壁上附有反光層(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁基排式集成LED器件，其特征是，所述聚光槽穴(3)開(kāi)在所述基座(4)的頂端或側(cè)部。
6.一種鋁基排式集成LED器件的制作方法，其特征是，包括如下步驟 a、在鋁基覆銅板上帶有絕緣層和銅箔導(dǎo)電層的一端開(kāi)出若干個(gè)矩形缺口，使該端側(cè)面形成若干突出板面?zhèn)妊氐幕?4)； b、將鋁基覆銅板絕緣層上的銅箔導(dǎo)電層刻制成延伸至所述各基座(4)以使所述各基座(4)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)連接的連接導(dǎo)線(16)； C、在每個(gè)所述基座(4)上開(kāi)出一個(gè)放置LED芯片的聚光槽穴(3)； d、在每個(gè)所述聚光槽穴(3)的底部通過(guò)膠粘層(6)粘接一個(gè)LED芯片(5); e、將每個(gè)所述聚光槽穴(3)中的所述LED芯片(5 )上的金屬引線(7 )與延伸至所在基座(4)上的所述連接導(dǎo)線(16)電連接； 將粘接LED芯片(5)的基座(4)插入注模模具上的模具孔中，向注模模具的模具孔內(nèi)灌封環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠，經(jīng)高溫固化和脫模后，在基座(4)上即形成包覆所述LED芯片(5)的防護(hù)帽(I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征是，在延伸至所在基座(4)上的所述連接導(dǎo)線(16 )的前端接有焊線柱(10 )，所述LED芯片(5 )上的所述金屬引線(7 )焊接在所述焊線柱(10)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征是，所述基座(4)的個(gè)數(shù)為Γ80個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征是，所述聚光槽穴(3)制成外大內(nèi)小的圓臺(tái)形或碗形空腔，在所述空腔的內(nèi)壁電鍍反光層(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征是，所述聚光槽穴(3)開(kāi)在所述基座(4)的頂端或側(cè)部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋁基排式集成LED器件及其制作方法。該鋁基排式集成LED器件包括在鋁基覆銅板的一端制有若干突出板面?zhèn)妊氐幕?，所述鋁基覆銅板上的銅箔導(dǎo)電層刻制成與各基座依次電連接的連接導(dǎo)線，在所述基座上開(kāi)有聚光槽穴，在所述聚光槽穴的底部通過(guò)膠粘層粘接有LED芯片，所述LED芯片上的金屬引線焊接在所述連接導(dǎo)線上；在所述基座上設(shè)置有包覆所述LED芯片的防護(hù)帽。本發(fā)明中LED芯片所散發(fā)的熱量通過(guò)膠粘層后可由鋁基板表面沒(méi)有覆銅的部分直接將熱量散發(fā)出去；而鋁基覆銅板上的連接導(dǎo)線僅用于電氣連接，而非導(dǎo)熱介質(zhì)，因此顯著減少了熱阻，提高了整個(gè)LED器件的散熱和均熱性能，從而減少了光衰，延長(zhǎng)了器件的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L21/50GK102637682SQ201210157570
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者姬生祥, 張冬冬, 李鵬, 楊鵬飛, 遠(yuǎn)松靈 申請(qǐng)人:石家莊市京華電子實(shí)業(yè)有限公司