[发明专利]一种功率LED热电分离封装结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED封装结构及方法，尤其是涉及一种功率LED封装。

背景技术

功率LED，尤其是白光功率LED是下一代绿色照明的重要技术路径，并伴随着照明产业市场的不断扩大，功率LED的产业价值不断提升。目前商业化的照明用LED产品都存在着成本高的不利因素，其成本的形成在于封装过程中对LED散热的严格要求，LED芯片在节温过高的状态下会使得寿命缩短，发光品质变差。功率LED在发光时，其电能的很大一部分将会转化成热能，因此功率LED的封装结构设计对LED的光品质和稳定性影响很大。传统的功率LED的封装结构，通常为了提高散热效能，常常会将芯片焊接在金属基体上，通过金属基体的高导热性能，提高LED封装的散热效率。然而该技术路径需要解决热电分离的问题，即要同时兼顾LED芯片与金属导热基体的热接触和LED芯片的稳定可靠的电链接。图1是现有技术中典型的功率LED封装结构，其包括金属基的基座A和封装绝缘材料B，LED芯片设置于金属基座A上，金属基座具有贯通孔，将引脚片插入贯通孔内，并在贯通孔内填充绝缘物质，这种封装结构在生产过程中引脚片往往会因为偏离贯通孔的中心位置而导致引脚与金属基座的电接触，使得封装结构的热电分离性能不稳定。 

发明内容

本发明提供一种功率LED的封装结构，以解决现有功率LED封装结构中热电分离，传统技术工艺复杂、稳定性差的技术问题；

    本发明的功率LED封装结构包括：绝缘模块，其内部中空；金属基座，位于该绝缘模块的中空内，并且该金属基座的下表面与该绝缘模块的下表面在同一个平面上；LED芯片，安装于金属基座的上表面，引脚，以与金属基座下表面的垂线呈一定倾斜角的方式贯穿该封装结构，并与LED芯片通过引线电连接；

    进一步的，该金属基座上表面面积大于下表面面积，其垂直于水平面的截面呈上边长于下边的梯形；

    进一步的，该金属基座的外侧面开设有从上表面至下表面的沟槽，该沟槽与绝缘模块形成容纳引脚的空间；

    进一步的，引脚安置于金属基座的边缘沟槽与绝缘模块形成的空间内，并通过绝缘物质与金属基座隔离；

    进一步的，该沟槽和引脚片与金属基座下表面的垂线之间的倾角为45-60度；

进一步的，引脚片上端为被折弯的折弯部，折弯部的上表面与金属基座的上表面在同一水平面上。折弯部处的绝缘封装模块具有容纳该折弯部的限位坑，限位坑刚好可以完全容纳该折弯部，因此，限位坑6的深度等于引脚片的厚度，宽度略大于引脚片的宽度，限位坑的宽度要小于沟槽的宽度，限位坑中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线；

进一步的，引脚片和绝缘模块设置有防触碰结构，以防止引脚片的侧面触碰沟槽的侧面；该触碰结构包括引脚片上经冲压形成的凸起，和绝缘模块内侧表面的凹槽，凸起限位于凹槽内，该凹槽的宽度小于金属基座的边缘沟槽的宽度，大致与限位坑的宽度相同，凹槽的中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线；

进一步的，凹槽的位置位于绝缘模块的中间靠下的位置；

    本发明还提供一种功率LED的封装方法：

（1）提供绝缘模块，其内部中空，所述中空的结构为上部面积大于下部面积，并且在所述绝缘模块上表面开设有限位坑，所述绝缘模块内侧面还设置有防触碰结构中的凹槽；

（2）提供金属基座，其具有与所述中空的结构匹配的形状，并且在外侧面开设有从上表面至下表面的沟槽；

（3）金属基座从该绝缘模块的上部放置于所述中空内，以使得金属基座能够完全容置于所述绝缘模块的中空内，金属基座的尺寸设置为能够使得除所述沟槽部分外的金属基座的外侧面与所述中空的壁之间的距离小于5毫米，调整金属基座的位置使沟槽与限位坑的位置对应，沟槽与凹槽的位置对应，对应的标准是限位坑中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线，凹槽中心与沟槽中心的连线穿过金属基座的中轴线，所述金属基座的下表面与所述绝缘模块的下表面在同一水平面上；

（4）在金属基座与该绝缘模块之间使用粘性材料进行牢固地粘接，所述沟槽没有所述粘性材料；

（5）将引脚片从沟槽的上部向下插入到沟槽中，所述引脚的长度与沟槽的长度相同，其下端的端面与金属基座的下表面同在一个水平面上，并且所述引脚片的上端具有折弯角，其折弯方向为远离金属基座的方向，并且折弯部分位于所述绝缘模块上表面的限位凹坑内，所述折弯部分的上表面为水平面，所述引脚片还具有经冲压工艺形成的防触碰结构中的凸起，并使得所述凸起限位于凹槽内；