專利名稱：具有金屬反射面與散熱塊的發(fā)光二極體結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于ー種發(fā)光二極體及其金屬支架；具體而言，本發(fā)明是關于ー種具有散熱效果及高出光率的發(fā)光二極體及其金屬支架。
背景技術：
發(fā)光二極體具有低功耗及使用壽命長等特性，被廣泛應用在建筑景觀裝飾、室內(nèi)照明、商業(yè)空間、大眾運輸、汽車、電腦、手機等領域。一般而言，以目前主流的5630封裝體看來(即支架尺寸為長5. 6mm寬3. Omm)，其雖然具有散熱設計，但隨著客戶需求提升，其發(fā)光效率與散熱設計已明顯不足。發(fā)光二極體封裝制程的主要課題有出光率及散熱兩部分。 如圖I所示，已知的發(fā)光二極體主要包括碗杯30、樹脂封裝體50及發(fā)光二極體晶片70。其中碗杯30配置有電極10，該發(fā)光二極體晶片70與碗杯30的電極10形成電性連接。此種發(fā)光二極體因為其樹脂封裝體50與外部介質折射率的差異，造成光線在發(fā)光二極體的樹脂封裝體50中產(chǎn)生全反射。經(jīng)過多次反射后，能量被碗杯30大幅吸收，造成整體出光效率不佳。若加設如聚鄰苯ニ甲酰胺(polyphthalamide, PPA)等高分子材料在碗杯30內(nèi)面作為反射體，則容易發(fā)生黑化問題而造成光衰減。在其他已知做法中，在電極上使用金屬反射體則須在反射體底部增加ー絕緣結構與電極隔離，造成制造上困難較為復雜。另外，封裝制程中無散熱設計的發(fā)光二極體將導致不當?shù)纳?，使得發(fā)光二極體的光強度與使用壽命衰減。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供ー種發(fā)光二極體及其金屬支架，通過厚部突出于碗杯結構的表面，形成散熱部，可迅速散熱并保持較低的接面溫度。本發(fā)明的另ー目的在提供ー種發(fā)光二極體及其金屬支架，設置有復數(shù)反射結構。在金屬支架的反射面或杯壁的內(nèi)表面上，使光線能快速避開全反射，以解決傳統(tǒng)發(fā)光二極體的光線在封裝體中，因全反射而造成的出光效率不佳等問題。發(fā)光二極體金屬支架包含平臺部及散熱部；平臺部具有一臺面及位于該臺面相對兩側的第一側邊及第ニ側邊。散熱部自平臺部背向臺面延伸形成，并具有曝露的散熱面。自第一側邊及第ニ側邊朝向離開臺面的方向分別延伸形成第一反射翼及第ニ反射翼。其中第一反射翼及第ニ反射翼分別具有一反射面并與臺面所在平面夾有ー預設角度，且該散熱面突出于第一反射翼及第ニ反射翼，與反射面相背的底面形成落差。發(fā)光二極體包含發(fā)光二極體金屬支架、發(fā)光晶片及碗杯結構；發(fā)光晶片設置于金屬支架的臺面上。碗杯結構自外側包覆發(fā)光二極體金屬支架以遮蔽第一反射翼及第ニ反射翼的底面，并露出散熱部的散熱面；其中碗杯結構具有一杯壁，該杯壁具有內(nèi)表面與第一反射翼及第ニ反射翼的反射面連接。


圖I為傳統(tǒng)發(fā)光二極體與封裝體剖面圖；圖2為本發(fā)明發(fā)光二極體金屬支架與封裝體剖面圖；圖3A至圖3C為發(fā)光二極體金屬支架凹槽形成示意圖；圖4為發(fā)光二極體金屬與電極座上視圖；圖5為發(fā)光二極體金屬與電極座底部視圖；圖6A為具有反射結構的發(fā)光二極體實施例剖面圖；圖6B為具有反射結構的發(fā)光二極體實施例上視圖；圖7為具有反射結構的發(fā)光二極體另一實施例剖面
圖8A及圖8B為反射結構的不同實施例上視圖。主要元件符號說明100發(fā)光二極體金屬支架406底面200平臺部408跟部201第一側邊410凹槽202第二側邊412頸部結構 203第三側邊414半開放式穿孔204第四側邊416頸部結構206臺面418間隔a離開臺面的方向500封裝體Θ預設角度502碗杯結構300散熱部504杯壁內(nèi)表面302散熱面601第一電極座304側壁602第二電極座401第一反射翼700發(fā)光晶片402第二反射翼800反射結構404反射面
具體實施例方式本發(fā)明提供ー種具有金屬反射面與散熱塊的發(fā)光二極體。發(fā)光二極體結構主要包含發(fā)光二極體金屬支架；金屬材料可為銅、銅合金或在金屬反射面上包含鍍銀的結構。在較佳的實施例中，此發(fā)光二極體可作為發(fā)光二極體照明、液晶電視或液晶面板的背光光源。如圖2所示的發(fā)光二極體金屬支架100與碗杯結構502的剖面圖，發(fā)光二極體金屬支架100主要包含平臺部200及散熱部300 ;平臺部200具有一臺面206及位于該臺面206相對第一側邊201及第ニ側邊202的第一反射翼401及第ニ反射翼402。第一反射翼401及第ニ反射翼402朝向離開臺面206的方向a分別延伸形成。第一反射翼401及第ニ反射翼402分別具有一反射面404并與臺面206所在平面夾有ー預設角度Θ。散熱部300自平臺部200背向臺面206向下延伸形成，并具有曝露的散熱面302，通過厚部突出于碗杯結構502的表面，形成曝露的散熱面302，可將發(fā)光晶片產(chǎn)生的熱量迅速散出，以延長發(fā)光二極體的光強度與使用壽命。散熱面302突出于第一反射翼401及第ニ反射翼402，與金屬反射翼的底面406形成落差。散熱部300的側壁304則形成于落差部分的四周，與第一反射翼401及第ニ反射翼402的交界處分別形成為側壁304的跟部408。在發(fā)光二極體金屬支架100的外部形成碗杯結構502，碗杯結構502是露出散熱部300的散熱面302并包覆自散熱部300的側壁304、第一反射翼401及第ニ反射翼402的底面406及向上延伸至封裝體500頂部。所述的預設角度Θ可包含O度至90度之間，以調(diào)整光線路徑而達到較高的出光效率。如圖3A至3C所示的示意圖中，發(fā)光二極體金屬支架100的第一反射翼401及第ニ反射翼402可通過不同的凹槽410設置而加工形成。凹槽410是位于第一反射翼401及第二反射翼402與散熱部側壁304交界，沿著跟部408分別形成。在較佳的實施例中，如圖3A所示，凹槽410施作可以壓或切的方式，與第一反射翼401及第ニ反射翼402的反射面404同向，即位于反射翼與臺面206的交界位置上。形成凹槽410可方便金屬材料向上折，以形成第一反射翼401及第ニ反射翼402。在其他實施例中，凹槽410亦可形成于第一反射翼401及第ニ反射翼402與散熱部側壁304交界，即與第一反射翼401及第ニ反射翼402 的底面406同向，或在發(fā)光二極體金屬支架100上下兩面皆形成。圖4為發(fā)光二極體金屬支架上視圖。如圖4所示，第一反射翼401及第ニ反射翼402分別位于臺面206的第一側邊201及相對第一側邊201的第二側邊202。第一反射翼401及第ニ反射翼402具有寬度W。第一反射翼401及第ニ反射翼402與臺面206的交界位置形成頸部結構412，該頸部結構412的寬度小于第一反射翼401或第二反射翼402的寬度W。在頸部結構412的兩側分別具有缺ロ的圓形，形成半開放式穿孔414，該穿孔作為定位孔，供模具定位使用。另外，通過頸部結構412兩側的穿孔亦可方便第一反射翼401及第ニ反射翼402向上折。如圖4所示，發(fā)光二極體金屬支架100包含有第一電極座601，自臺面206的第三側邊203向外延伸形成，第一電極座601與臺面206通過頸部結構416相連接。而第二電極座602設置與臺面206的第四側邊204相對，且與第四側邊204間夾ー間隔418 ;該間隔418作為絕緣之用，以區(qū)分電極的正負極性。其中第三側邊203及第四側邊204為臺面206的相對ニ側邊，且分別位于第一側邊201及第ニ側邊202之間。在其他實施例中，亦可沿平行第三側邊203及該第四側邊204的方向分離臺面206，使臺面206的一部分與第一電極座601相接，而另一部分與第二電極座602相接，分離的臺面206中間夾有ー間隔418，作為絕緣之用。圖5為發(fā)光二極體金屬支架底部視圖。如圖5所不,金屬材料具有不同的厚度,可以使發(fā)光二極體金屬支架100底部在封裝后露出散熱面302。散熱部300背向平臺部200形成，其延伸至第一電極座601的底部。此外，第二電極座602的底部亦具有散熱部300。在其他實施例中，散熱部300可由平臺部200的底部延伸至第一電極座601底部的一部分，第二電極座602的底部亦可部分設置散熱部300。圖6A及圖6B為發(fā)光二極體的ー實施例。如圖6A所示，發(fā)光二極體包含發(fā)光ニ極體金屬支架100、發(fā)光晶片700及碗杯結構502 ;發(fā)光晶片700設置在發(fā)光二極體金屬支架100的臺面206上。碗杯結構502自外側包覆發(fā)光二極體金屬支架100，遮蔽第一反射翼401及第ニ反射翼402的底面406，及露出散熱部300的散熱面302碗杯結構502具有一杯壁，杯壁內(nèi)表面504與第一反射翼401及第ニ反射翼402的反射面404連接，自第一反射翼401及第ニ反射翼402離開臺面206的方向延伸形成。此外，在第一反射翼401及第ニ反射翼402的反射面404上具有復數(shù)反射結構800，該復數(shù)反射結構800規(guī)則分布在反射面404上，圍繞臺面206分布，如圖6B的上視圖所示。在此實施例中，反射結構800為三角形剖面的棱柱。通過反射結構800的設置，可改變反射光線的路徑，幫助發(fā)光晶片700射出的光線快速逃脫全反射的路徑，以增加發(fā)光二極體的出光效率，避免光線在封裝體500中因多次反射而減低出光效率。在其他實施例中，反射結構800可為復數(shù)個塔體、半球體與其他結構。圖7為發(fā)光二極體的另ー實施例。如圖7所不,發(fā)光二極體的杯壁內(nèi)表面504上形成有復數(shù)反射結構800，該復數(shù)反射結構800圍繞臺面206分布。在此實施例中，反射結構800為三角形剖面的棱柱。與圖6A的設計相同的是，通過此反射結構800的設置，可改變反射光線的路徑，幫助發(fā)光晶片700射出的光線快速逃脫全反射的路徑，以增加發(fā)光二極體的出光效率，避免光線在封裝體500中因多次反射而減低出光效率。在其他實施例中，設置在杯壁內(nèi)表面504上的反射結構800可為復數(shù)個四面體、半球體與其他結構。圖8A所示為反射結構800的另ー實施例。在此實施例中，反射結構800形成為ー剖面為梯形的塔體，分布于反射面404上。在其他實施例中，反射結構800可為復數(shù)個梯形 剖面的棱柱且規(guī)則分布于杯壁內(nèi)表面504上，圍繞臺面206設置。如圖8B所75,反射結構800形成為ー剖面為半圓形的半球體。在其他實施例中，反射結構800亦可為復數(shù)個半圓形剖面的半圓柱且規(guī)則分布于杯壁內(nèi)表面504上，圍繞臺面206設置。此外，反射結構800亦可為不規(guī)則的分布方式設置在反射面404或杯壁內(nèi)表面504其中之一上，圍繞臺面206設置。本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已公開的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于申請專利范圍的精神及范圍的修改及均等設置均包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.ー種發(fā)光二極體金屬支架，包含 一平臺部，具有一臺面及位于該臺面相對兩側的一第一側邊及一第二側邊； ー散熱部，自該平臺部背向該臺面延伸形成，并具有曝露的ー散熱面；以及 一第一反射翼及一第二反射翼，分別自該第一側邊及該第二側邊朝向離開該臺面的方向延伸形成；其中該第一反射翼及該第二反射翼分別具有一反射面與該臺面所在平面夾有ー預設角度，且該散熱面突出于該第一反射翼及該第二反射翼的與該反射面相背的一底面以形成一落差。
2.如權利要求I所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中散熱部包含有ー側壁設置于該散熱面?zhèn)冗叢⑦B接該平臺部，該第一反射翼連接該側壁靠近該平臺部的ー跟部。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該側壁的交界位置沿該跟部形成一凹槽。
4.如權利要求I所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該臺面的交界位置形成ー頸部結構，該頸部結構的寬度小于該第一反射翼的寬度。
5.如權利要求4所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該頸部結構的兩側分別形成一半開放式穿孔。
6.如權利要求I所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該臺面的交界位置沿該第一側邊形成一凹槽。
7.如權利要求I所述的發(fā)光二極體金屬支架，進ー步包含 一第一電極座，自該平臺部的一第三側邊向外延伸形成；以及 一第二電極座，設置與該平臺部的一第四側邊相対，且與該第四側邊間夾ー間隔； 其中該第三側邊及該第四側邊為該平臺部的相對ニ側邊，且分別位于該第一側邊及該第二側邊之間。
8.如權利要求7所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該散熱部的至少部分由該第一電極座背向該臺面延伸形成。
9.如權利要求I所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該反射面上形成有復數(shù)反射結構，該復數(shù)反射結構圍繞該臺面分布。
10.ー種發(fā)光二極體，包含 一如權利要求I至9其中之一所述的發(fā)光二極體金屬支架； ー發(fā)光晶片，設置于該臺面上； 一碗杯結構，自外側包覆該發(fā)光二極體金屬支架以遮蔽該第一反射翼及該第二反射翼的該底面，并露出該散熱部的該散熱面；其中該碗杯結構具有一杯壁，該杯壁具有一內(nèi)表面連接于該第一反射翼及該第二反射翼的該反射面。
11.如權利要求10所述的發(fā)光二極體，其中該杯壁的該內(nèi)表面上形成有復數(shù)反射結構，該復數(shù)反射結構圍繞該臺面分布。
12.—種發(fā)光二極體金屬支架,包含 一平臺部，具有一臺面、一第一側邊、一第二側邊、一第三側邊及一第四側邊；其中該第ー側邊及該第二側邊位于該臺面的相對兩側，而該第三側邊及該第四側邊位于該臺面的相對兩側，井分別位于該第一側邊及該第二側邊之間； ー散熱部，自該平臺部背向該臺面延伸形成，并具有曝露的一散熱面；一第一反射翼及一第二反射翼，分別自該第一側邊及該第二側邊朝向離開該臺面的方向延伸形成；其中該第一反射翼及該第二反射翼分別具有一反射面與該臺面所在平面夾有ー預設角度，且該散熱面是突出于該第一反射翼及該第二反射翼的與該反射面相背的一底面以形成一落差； 一第一電極座，自該平臺部的一第三側邊向外延伸形成；以及 一第二電極座，設置與該平臺部的一第四側邊相対，且與該第四側邊間夾ー間隔。
13.如權利要求12所述的發(fā)光二極體金屬支架,其中散熱部包含有一側壁設置于該散熱面?zhèn)冗叢⑦B接該平臺部，該第一反射翼連接該側壁靠近該平臺部的ー跟部。
14.如權利要求13所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該側壁的交界位置沿該跟部形成一凹槽。
15.如權利要求12所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該臺面的交界位置形成ー頸部結構，該頸部結構的寬度小于該第一反射翼的寬度。
16.如權利要求15所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該頸部結構的兩側分別形成一半開放式穿孔。
17.如權利要求12所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該第一反射翼及該臺面的交界位置沿該第一側邊形成一凹槽。
18.如權利要求12所述的發(fā)光二極體金屬支架，其中該反射面上形成有復數(shù)反射結構，該復數(shù)反射結構圍繞該臺面分布。
19.ー種發(fā)光二極體,包含 一如權利要求12至18其中之一所述的發(fā)光二極體金屬支架； ー發(fā)光晶片，設置于該臺面上，井分別與該第一電極座及該第二電極座電連接； 一碗杯結構，自外側包覆該發(fā)光二極體金屬支架以遮蔽該第一反射翼及該第二反射翼的該底面，并露出該散熱部的該散熱面；其中該碗杯結構具有一杯壁，該杯壁具有一內(nèi)表面連接于該第一反射翼及該第二反射翼的該反射面。
20.如權利要求19所述的發(fā)光二極體，其中該杯壁的該內(nèi)表面上形成有復數(shù)反射結構，該復數(shù)反射結構圍繞該臺面分布。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有金屬反射面與散熱塊的發(fā)光二極體結構，包含發(fā)光二極體金屬支架、發(fā)光晶片及碗杯結構。發(fā)光二極體金屬支架包含平臺部及散熱部。平臺部具有一臺面及位于該臺面相對兩側的第一側邊及第二側邊，分別延伸形成第一反射翼及第二反射翼。散熱部是自平臺部背向臺面延伸形成，與第一反射翼及第二反射翼的底面形成落差。發(fā)光晶片設置于金屬支架的臺面上。碗杯結構自外側包覆發(fā)光二極體金屬支架以遮蔽第一反射翼及第二反射翼的底面，并露出散熱部的散熱面。碗杯結構的杯壁內(nèi)表面具有復數(shù)反射結構，幫助增加出光效率。
文檔編號H01L33/60GK102683567SQ201110097419
公開日2012年9月19日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權日2011年3月8日
發(fā)明者梁建欽, 王君偉, 許峰榮, 許晉彰 申請人:隆達電子股份有限公司