一種散熱均勻的免封裝led結構及led燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED照明技術領域，尤其涉及的是一種散熱均勻的免封裝LED結構及LED 燈。
【背景技術】
[0002]當前，隨著LED功率及發光效率的提升，節能環保、響應快、體積小、光效高等特征的LED產品廣泛應用于顯示產品的背光源和通用照明等領域，并占據了越來越大的市場空間，被認為是新世代綠色節能照明的最佳光源。
[0003]但目前由于LED的光電轉化效率依然不高，尤其是對于大功率LED器件而言，只有15%-20%的電能轉換成光能，其余80%-85%轉換為熱能。如果不能及時將芯片發熱導出并消散，大量熱量將聚集在LED內部，芯片結溫將逐步升高，一方面使LED性能降低(如工作電壓減小，發光效率降低、波長紅移等)，另一方面將在LED封裝體內產生熱應力，引發一系列可靠性問題(如壽命、色溫變化等)。
[0004]所以，隨著LED功率越來越高，LED的散熱問題和封裝方法的缺點也日益突出，例如為解決散熱問題，目前出現了利用倒裝芯片的CSP免封裝方式LED，如圖1所示，倒裝芯片IB不需要打線，直接通過錫珠IC連接芯片的電極ID和基板IA的電路。所以芯片散出的熱量會直接通過下方的錫珠傳導到基板上(圖1中的箭頭所示)，再由基板傳出。
[0005]但是由于這種LED的功率都較大，芯片底部的熱量較高，所以如果焊錫中存在雜質或者基板導熱性能不均勻，就會在錫珠連接電極和基板的部分容易產生熱堆積，熱堆積會導致錫珠部分的熱量無法散出，從而導致LED芯片的溫度超過其額定值，從而燒毀芯片。
[0006]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0007]鑒于上述現有技術的不足，本發明提供一種散熱均勻的免封裝LED結構，旨在解決現有的免封裝LED結構在錫珠連接電極和基板的部分容易產生熱堆積，導致錫珠部分的熱量無法均勻、快速的散出，易導致芯片燒毀的問題。
[0008]本發明的技術方案如下:
一種散熱均勻的免封裝LED結構，包括基板、倒裝于所述基板的芯片以及設置在基板外周的支架，其中，所述基板上設置有用于給所述芯片散熱的二層以上交錯排列的多面體結構。
[0009]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，
所述二層以上交錯排列的多面體結構的截面從上到下依次變大排列。
[0010]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，
所述交錯排列的相鄰兩層多面體結構中，所述上一層多面體結構的角部位下表面設置于所述下一層多面體的邊部位上表面。
[0011]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，所述芯片設置于所述最上層多面體結構頂面的腔體內。
[0012]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，所述基板從上到下依次設置有第一多面體結構、第二多面體結構、及第三多面體結構；
所述第一多面體結構的角部位下表面與第二多面結構的邊部位上表面接觸，所述第二多面體結構的角部位下表面與第三多面結構的邊部位上表面接觸。
[0013]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，所述基板與所述基板外的支架注塑成一體結構。
[0014]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，所述注塑成一體結構的支架底面露出所述最下層多面體結構的底面。
[0015]所述的散熱均勻的免封裝LED結構，其中，所述多面體結構為六面體結構或八面體結構。
[0016]—種LED燈，其中，所述LED燈包括任一項所述的散熱均勻的免封裝LED結構。
[0017]本發明提供的一種散熱均勻的免封裝LED結構，通過在基板上交叉設置臺階狀的多面體結構，使得LED芯片產生的熱量能均勻快速的傳導，避免了芯片的熱堆積，降低芯片的溫度，防止芯片燒毀，從而保證了 LED產品的可靠性。
【附圖說明】
[0018]圖1是現有的免封裝LED結構示意圖。
[0019]圖2是本發明散熱均勻的免封裝LED結構(不含支架)的示意圖。
[0020]圖3是本發明散熱均勻的免封裝LED結構的示意圖。
[0021]圖4是本發明散熱均勻的免封裝LED結構的熱量傳導示意圖。
[0022]圖5是本發明散熱均勻的免封裝LED結構底部示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】和實施例加以詳細說明，所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的【具體實施方式】。
[0024]如圖2和圖3所示，本發明提供的散熱均勻的免封裝LED結構，包括基板1、倒裝于所述基板I的芯片2以及設置在基板I外周的支架3，其中，所述基板I上設置有用于給所述芯片2散熱的二層以上交錯排列的多面體結構10。本發明實施例中的多面體結構可以為六面體結構，可以理解，在本發明的其他實施例中，多面體結構可以為五面體，八面體等棱角較多的結構。
[0025]以下以所述多面體結構為六面體結構為例對本發明做進一步詳細說明。
[0026]由于固體中熱量趨向在固體棱邊緣交接處聚集的熱傳導原理，本發明實施例中以交錯排列的階梯狀二層以上六面體固體結構，每層六面體的角部位結構能使芯片所產生的熱量向下一層六面體結構中的角部位結構傳導，形成動態熱量流動，及時帶走芯片產生的熱量，防止芯片的燒毀。
[0027]本發明實施例中的LED倒裝芯片通過錫珠連接的方式，安裝在基板的內腔的印制電路板上，基板表面進行電路層的沉積，包括絕緣層涂覆、鍍銅、蝕刻電路、表面處理等工藝，最終制作好的基板內腔底部裸露有正負電極，再與LED倒裝芯片采用傳統回流焊或共晶等設備焊接固定，這樣即使焊接過程中錫珠有雜質，本發明的結構也能將雜質產生的熱量快速、均勻的傳導出去。
[0028]在本發明實施中，交錯排列的多層六面體結構的截面從上到下依次變大排列，這樣熱量的傳熱面積逐層變大，傳導出的熱量越大。本較佳實施例中采用所述二層以上多面體固體結構為采用三層六面體結構，如圖2所示。
[0029]具體的，交錯排列的相鄰兩層六面體結構中，上一層六面體結構的角部位下表面設置于下一層六面體的邊部位上表面。如圖2所示，本實施例中所述多面體結構10包括三層六面體結構，分別為第一六面體結構12，第二六面體結構13，第三六面體結構14，三層六面體結構交錯排列，其中，第一六面體結構12的角部位的下表面與第二六面結構13的邊