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CN105070813A - 一种大功率led支架及其封装方法 - Google Patents

一种大功率led支架及其封装方法 Download PDF

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罗顺安
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Abstract

本发明公开了一种大功率LED支架及其封装方法，该支架包括铜板、基板，基板置于铜板上，两者压合连接在一起，在基板两侧设置有导孔，所述铜板和基板的电路通过导孔连接，所述LED芯片安装在铜板上，其电极通过金线与基板上的电极连接，所述LED芯片、金线通过硅树脂封装，所述硅树脂呈半圆，起到光学透镜的作用，所述硅树脂外部设置有玻璃透镜。该支架具有高导热，具有反射被且体积小，封装时有点胶和模压两种封装方式，能够实现轻薄小尺寸功率型封装。

Description

一种大功率LED支架及其封装方法
技术领域
本发明涉及LED灯技术领域，具体的说是涉及一种大功率LED支架及其封装方法。
背景技术
LED封装行业朝着可实现大规模生产，降低成本，设计灵活，尺寸更小，符合LED产品轻薄化、高集成、小体积的应用趋势发展。
随着LED芯片功率的增大，特别是固态照明技术的发展需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效的降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技术思路来进行封装设计。
如图1所示的现有技术中的LED封装结构，常规大功率LED主要由支架17、LED芯片14、金线16、封装胶13、透镜11等组成；支架17由铜柱15、反射碗杯12、支架引脚、支架碗杯等组成；封装时芯片安装在反射杯内，金线需跨过反射杯来连接芯片和支架引脚，再通过封装胶保护整个支架碗杯内芯片金线。封装体尺寸大，不易实现大规模生产。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种大功率LED支架及其封装方法，该支架具有高导热，具有反射被且体积小，封装时有点胶和模压两种封装方式，能够实现轻薄小尺寸功率型封装。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种大功率LED支架，该支架包括铜板、基板，基板置于铜板上，两者压合连接在一起，在基板两侧设置有导孔，所述铜板和基板的电路通过导孔连接，所述LED芯片安装在铜板上，其电极通过金线与基板上的电极连接，所述LED芯片、金线通过硅树脂封装，所述硅树脂呈半圆，起到光学透镜的作用，所述硅树脂外部设置有玻璃透镜。
进一步的，所述基板为BT树脂基覆板。
进一步的，所述基板可以使用FR4覆铜板替代。
进一步的，所述铜板厚度为0.2mm，基板厚度为0.3mm，支架整体厚度为0.5mm。
进一步的，所述支架为350~450W/(m·K)导热系数的支架。
一种大功率LED支架的封装方法，该方法包括以下步骤：
1）、将铜板进行捞槽，形成一条条的槽沟，捞槽的目的是为了实现铜板的正负极，捞槽后使用有机树脂对槽沟进行填满，目的是将正负极实现电气绝缘且粘合牢固；
2）、对基板捞出反射杯，并钻出基板和铜板连接的导孔；
3）、将基板和铜板贴合，贴合后对导孔进行沉铜电镀以实现电路连接；对铜板表面进行电镀银，以防止封装时铜的氧化和增加反射提高封装体的出光；
4）、封装时先将LED芯片安装在反射杯中心的铜板上，通过金线）实现LED芯片和基板上电极的电路连接；
5）、将步骤4）中的LED芯片上封装出玻璃透镜；
6）、封装完成后再对整块支架进行切割，切割成单颗材料。
进一步的，所述金线的焊盘在基板上表面，基板焊盘位置再捞出两个焊线位置，基板上不再需要设计焊盘电路和与铜板连接的导孔，金线直接与铜板键合。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、实现轻薄小尺寸功率型封装，铜板厚度0.2mm，基板厚度0.3mm，支架整体厚度0.5mm。
2、支架可使用点胶和模压两种封装方法。
3、支架具有高导热率，导热系数在350~400W/（m·K）。
4、实现中大功率LED较小尺寸封装，低成本。
5、本发明封装体在应用时需要采用反贴，电路板需要开孔，才能使LED光散出去。
6、金线的焊盘在BT基板上表面，封装时焊线需要金线的跨度较大，存在金线用量较大和线弧不够稳定的问题，故在基板焊盘位置再捞出两个焊线位置，基板上不再需要设计焊盘等电路和与铜板连接的导孔，金线直接与铜板键合，线弧较低可以得到稳定的线弧。
7.本发支架具有高导热，具有反射被且体积小，封装时点胶和模压两种封装方式；可实现轻薄小尺寸功率型封装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统的LED灯封装结构示意图。
图2为本发明大功率LED支架结构示意图。
图3为本发明大功率LED封装结构示意图。
图4为本发明铜板捞槽结构示意图。
图5为本发明BT基板捞出反射杯结构示意图。
图6为本发明BT基板和铜板贴合结构示意图。
图7为本发明LED芯片电路连接示意图。
图8为本发明封装出玻璃透镜结构示意图。
图9为本发明封装完成后再对整块支架进行切割，切割成单颗材料示意图。
图10为本发明在基板焊盘位置再捞出两个焊线位置示意图。
图11为本发明采用模压方式模压出透镜胶体示意图。
附图中标记：铜板2、基板3、导孔4、LED芯片5、金线6、硅树脂7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参照附图2~3一种大功率LED支架，该支架包括铜板2、基板3，基板3置于铜板2上，两者压合连接在一起，在基板3两侧设置有导孔4，所述铜板2和基板3的电路通过导孔4连接，所述LED芯片5安装在铜板2上，其电极通过金线6与基板3上的电极连接，所述LED芯片5、金线6通过硅树脂7封装，所述硅树脂7呈半圆，起到光学透镜的作用，所述硅树脂7外部设置有玻璃透镜。所述基板3为BT树脂基覆板，所述基板3可以使用FR4覆铜板替代，所述铜板2厚度为0.2mm，基板3厚度为0.3mm，支架整体厚度为0.5mm，所述支架为350~450W/(m·K)导热系数的支架。
实施例1：
一种大功率LED支架的封装方法，该方法包括以下步骤：
1、如图4所示，将铜板2进行捞槽，形成一条条的槽沟2-1，捞槽的目的是为了实现铜板的正负极，捞槽后使用有机树脂对槽沟2-1进行填满，目的是将正负极实现电气绝缘且粘合牢固；
2、如图5所示，对基板3捞出反射杯3-1，并钻出基板3和铜板2连接的导孔4；
3、如图6所示，将基板3和铜板2贴合，贴合后对导孔4进行沉铜电镀以实现电路连接；对铜板2表面进行电镀银，以防止封装时铜的氧化和增加反射提高封装体的出光；
4、如图7所示，封装时先将LED芯片5安装在反射杯3-1中心的铜板上，通过金线6实现LED芯片5和基板3上电极的电路连接；
5、如图8所示，将步骤4中的LED芯片5上封装出玻璃透镜5-4；
6、如图9所示，封装完成后再对整块支架进行切割，切割成单颗材料。
如图10所示，所述金线6的焊盘在基板3上表面，基板3焊盘位置再捞出两个焊线位置，基板上不再需要设计焊盘电路和与铜板连接的导孔，金线6直接与铜板键合。
如图11所示，本发明采用模压方式模压出透镜胶体，可形成较好的出光效果，如使用点胶方式也可实现封装。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种大功率LED支架，其特征在于：该支架包括铜板（2）、基板（3），基板（3）置于铜板（2）上，两者压合连接在一起，在基板（3）两侧设置有导孔（4），所述铜板（2）和基板（3）的电路通过导孔（4）连接，所述LED芯片（5）安装在铜板（2）上，其电极通过金线（6）与基板（3）上的电极连接，所述LED芯片（5）、金线（6）通过硅树脂（7）封装，所述硅树脂（7）呈半圆，起到光学透镜的作用，所述硅树脂（7）外部设置有玻璃透镜。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED支架,其特征在于：所述基板（3）为BT树脂基覆板。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED支架,其特征在于：所述基板（3）可以使用FR4覆铜板替代。
4.根据权利要求1所述的一种大功率LED支架,其特征在于：所述铜板（2）厚度为0.2mm，基板（3）厚度为0.3mm，支架整体厚度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种大功率LED支架,其特征在于：所述支架为350~450W/(m·K)导热系数的支架。
6.一种以权利要求1所述的大功率LED支架的封装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）、将铜板（2）进行捞槽，形成一条条的槽沟（2-1），捞槽的目的是为了实现铜板的正负极，捞槽后使用有机树脂对槽沟（2-1）进行填满，目的是将正负极实现电气绝缘且粘合牢固；
2）、对基板（3）捞出反射杯（3-1），并钻出基板（3）和铜板（2）连接的导孔（4）；
3）、将基板（3）和铜板（2）贴合，贴合后对导孔（4）进行沉铜电镀以实现电路连接；对铜板（2）表面进行电镀银，以防止封装时铜的氧化和增加反射提高封装体的出光；
4）、封装时先将LED芯片（5）安装在反射杯（3-1）中心的铜板上，通过金线（6）实现LED芯片（5）和基板（3）上电极的电路连接；
5）、将步骤4）中的LED芯片（5）上封装出玻璃透镜（5-4）；
6）、封装完成后再对整块支架进行切割，切割成单颗材料。
7.根据权利要求6所述的大功率LED支架的封装方法，其特征在于：所述金线（6）的焊盘在基板（3）上表面，基板（3）焊盘位置再捞出两个焊线位置，基板上不再需要设计焊盘电路和与铜板连接的导孔，金线（6）直接与铜板键合。
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