(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ組み立ての精度を高め、発光ダイオードが最適な状態で光を発することができる漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供する。【解決手段】セラミック基板２０、及び耐高温エポキシ樹脂５０によりセラミック基板２０と結合するセラミック反射環３０からなり、発光ダイオード台体１０中に充填する封入樹脂材が、接触面位置から漏れ及び滲み出すことを防止可能で、しかもセラミック反射環３０の結合面３２には凹槽３２１を備え、溢れた耐高温エポキシ樹脂５０を収容し、セラミック反射環３０はポリッシュ反射面３１を備え、発光ダイオードダイス４０の光線を反射し、こうして発光ダイオードの発光輝度を向上させ、しかもポリッシュ反射面３１の頂点部には、レンズ定位部を設置し、これによりレンズは正確に組み立て、定位される。【選択図】図１
0003151331.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造であって、
少なくとも一対の第一電極、ダイ金属層、結合区を備える第一表面、及び一対第二電極を備え、該第一電極と電気的に連接する第二表面を備えるセラミック基板、及び結合面、反射面を備えるセラミック反射環からなり、
該結合面は、該反射面と隣接し、しかも耐高温エポキシ樹脂により、該結合区と結合し、
該結合面は、該結合区に対応する位置に凹槽を備え、溢れ及び滲みたた該耐高温エポキシ樹脂を収容したことを特徴とする、漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項２】
前記セラミック基板は、酸化アルミ基板、窒化アルミ基板、或いは低温共焼結セラミック基板であることを特徴とする、請求項１記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項３】
前記セラミック基板は、少なくとも１個の導熱柱を備え、該導熱柱は該セラミック基板中に設置し、該導熱柱の第一端部は該ダイ金属層と導熱状態で結合したことを特徴とする、請求項１記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項４】
前記第二表面はさらに、導熱金属層を備え、しかも該導熱金属層は該導熱柱の第二端部と導熱状態で結合したことを特徴とする、請求項３記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項５】
前記耐高温エポキシ樹脂の耐熱温度は、270℃以上、300℃以上、或いは400℃以上であることを特徴とする、請求項１記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項６】
前記反射面は、ポリッシュ反射面としたことを特徴とする、請求項１記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項７】
前記反射面の頂点部には、レンズ定位部を設置したことを特徴とする、請求項１記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【請求項８】
前記レンズ定位部は、定位フランジとしたことを特徴とする、請求項７記載の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造に関し、特に、発光ダイオードに応用する漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中華民国特許第M337845号は、発光ダイオード反射環と基板の結合構造を掲示する。
それは、高温シリコンシーラント(Silicone Sealant )などの耐高温の酸化シリコン成分を含む結合剤を利用し、反射環と基板を結合する。
これにより、高出力発光ダイオードの作動温度に対応し、基板と反射環は、高温時にも堅固な結合を保持することができる。
【０００３】
しかし、実際には、反射環と基板の結合時、高温シリコンシーラント(Silicone Sealant )の用量を正確に制御することは困難であるため、反射環と基板との間に塗布する高温シリコンシーラントの量が多過ぎる場合がある。
その場合には、高温シリコンシーラントが反射環外に溢れ出し、発光ダイオードダイスが発する光線は、高温シリコンシーラントが溢れた位置から外に漏れ出し、発光ダイオードの進行方向の出光量を低下させてしまう。
【０００４】
このほか、塗布した高温シリコンシーラントの量が過多で、その塗布が不均一である時、発光ダイオード台体中に充填する封入樹脂材が、反射環と基板との間の接触面位置から漏れ及び滲みが出してしまう。
これに相対し、湿気が接触面位置から発光ダイオード台体中に進入するため、発光ダイオードの使用寿命及び発光効率に重大な影響を及ぼす。
【０００５】
さらに、発光ダイオードの発光輝度を向上させるため、反射環の反射面に金属反射層をメッキし、これにより発光ダイオードダイスが発する光線を反射し、発光ダイオードダイの出光量を拡大させることができる。
しかし、反射環材料そのものの孔隙及びラフ度の影響を受け、反射面上の金属反射層は、反対に光沢を失い、反射効果が劣ってしまう。
これでは、光線は大量に拡散し、また吸收されてしまい、光線の反射率は低下し、発光輝度向上の効果を達成することは難しい。
【０００６】
また、発光ダイオードの出光効率をさらに向上させるため、反射環上にレンズを設置することができる。
しかし実際には、レンズの組み立て時に、レンズの光軸と発光ダイオードダイスの出光光軸を正確に一致させることはできないため、発光ダイオードの光形と設計上の光学設計結果とに甚だしい開きが出てしまう。
よって、いかにしてレンズ組み立ての正確性を高め、レンズ組み立てのプロセスをどのようにしてスムーズにするかは、解決が待たれる問題の一つである。
本考案は、発光ダイオード台体構造の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】中華民国特許第M337845号
【特許文献２】実用新案登録第3103002号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案が解決しようとする第一の課題は、耐高温エポキシ樹脂により、セラミック基板とセラミック反射環とを結合することで、発光ダイオード台体は極めて高い製造工程温度に耐えられる漏れ及び滲み（漏れ又は滲み）を防止可能な発光ダイオード台体構造を提供することである。
本考案が解決しようとする第二の課題は、耐高温エポキシ樹脂により、セラミック基板とセラミック反射環とを緊密に結合することで、発光ダイオードダイスが発する光線は、セラミック基板とセラミック反射環との接触面位置から外に漏れることがなくなる漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供することである。
本考案が解決しようとする第三の課題は、セラミック反射環の結合面位置に凹槽を形成することで、溢れた耐高温エポキシ樹脂を収容し、これにより耐高温エポキシ樹脂が、セラミック反射環の外に溢れ出さないようにすることができる漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供することである。
本考案が解決しようとする第四の課題は、セラミック反射環の反射面上に、ポリッシュ反射面を研磨して形成し、これにより発光ダイオードの発光輝度を向上させる漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供することである。
本考案が解決しようとする第五の課題は、セラミック反射環上にレンズ定位部を設置することで、レンズ組み立てに必要な時間を節減し、レンズ定位の正確度を向上させる漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本考案は下記の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造を提供する。
漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造は、セラミック基板、セラミック反射環からなり、
該セラミック基板は、少なくとも一対の第一電極、ダイ金属層、結合区を備える第一表面、及び一対の第二電極を備え、第一電極と電気的に連接する第二表面、及び結合面と反射面を備えるセラミック反射環から構成し、
該結合面は該反射面と隣接し、しかも耐高温エポキシ樹脂により、該結合区と結合し、該結合面は該結合区に対応する位置に凹槽を備え、溢れた耐高温エポキシ樹脂を収容することができる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の実施により、以下の効果を達成することができる。
１．耐高温エポキシ樹脂の耐高温特性により、発光ダイオード台体は400℃に達する製造工程温度に耐えられるようになる。
２．耐高温エポキシ樹脂を利用し、セラミック基板とセラミック反射環を緊密に結合するため、発光ダイオードダイスが発する光線が、セラミック基板とセラミック反射環との接触面位置から外に漏れ出し、漏光の状況が発生することを回避可能である。
３．セラミック反射環の結合面位置に凹槽を形成し、溢れた耐高温エポキシ樹脂を収容するため、耐高温エポキシ樹脂のセラミック反射環外への溢れ出しを防止することができる。
４．ポリッシュ反射面を形成することで、発光ダイオードの発光輝度を向上させることができる。
５．レンズ定位部の設置により、レンズとセラミック反射環との定位は容易になり、さらにレンズ定位の正確性を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の第一実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造の断面分解図である。
【図２】本考案の第一実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造の結合図である。
【図３】本考案の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板第一実施例の俯瞰図である。
【図４】本考案の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板第一実施例の底面図である。
【図５】本考案の第二実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造の断面分解図である。
【図６】本考案の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板の第二実施例の底面図である。
【図７】本考案の第三実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造の断面分解図である。
【図８】本考案の第三実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造の結合図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図１は、本考案の第一実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造10の断面分解図で、図２は、図１の結合図で、図３は、本考案漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板20第一実施例の俯瞰図で、図４は、本考案漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板20第一実施例の底面図で、図５は、本考案第二実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造10’の断面分解図で、図６は、本考案の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造のセラミック基板20’第二実施例の底面図で、図７は、本考案第三実施例の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造10”の断面分解図で、図８は、図７の結合図である。
〔実施例〕
【００１３】
図１及び図２に示すように、本考案の漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造10は、酸化アルミ基板、窒化アルミ基板、或いは低温共焼結セラミック基板であるセラミック基板20、及びセラミック反射環30から構成する。
【００１４】
図１に示すように、第一表面21及び第二表面22からなるセラミック基板20は良好な導熱特性を備えるため、発光ダイオードダイス40が発する熱を適時に持ち去ることができ、こうして発光ダイオードダイス40の発光効率を向上させることができる。
【００１５】
図３に示すように、セラミック基板20の第一表面21は、少なくとも一対の第一電極211、ダイ金属層212及び結合区213を備える。
該第一電極211は、テスト段階で、外部回路と電気的に連接可能で、こうして発光ダイオードダイス40が正常に発光するかどうかをテストすることができる。
また、図２に示すように、該ダイ金属層212には、発光ダイオードダイス40を設置し、該結合区213(図１参照)はセラミック反射環30と結合するための区域である。
【００１６】
例えば、該セラミック基板20の第一表面21には、二対の第一電極211を備えることもでき、該二対の第一電極211はそれぞれ該結合区213の両側に設置する。
しかも、該セラミック基板20中において、導電層23を利用し、二対の第一電極211を相互に電気的に連接させ、該発光ダイオードダイス40をダイ金属層212上に設置することができる。
この場合には、ボンディングの方式を利用し、発光ダイオードダイス40を第一電極211と電気的に連接させる。
【００１７】
図４に示すように、該セラミック基板20の第二表面22は一対の第二電極221を備え、しかも該第二電極221は、回路板と直接電気的に連接し、こうして発光ダイオード台体構造10は、表面実装式(Surface Mount Device, SMD)電子部品となる。
図１及び図２に示すように、該第二電極221は該セラミック基板20中に設置する導電層23を利用し、第一電極211とそれぞれ電気的に連接する。
【００１８】
図１に示すように、該セラミック反射環30は、反射面31及び結合面32を備える。
該結合面32は該セラミック基板20の結合区213と結合する表面で、該反射面31は該結合面32と相互に隣接する。
【００１９】
該セラミック反射環30の反射面31は、錐状反射面或いは、弧状反射面で、理想的には、発光ダイオードダイス40の発光輝度を向上させるため、ポリッシュ処理により、反射面31をポリッシュ反射面とする。
ポリッシュ処理後の反射面31は、表面がさらに平坦で滑らかとなり、これにより反射面31は、より良好な反射率を備えるようになる。
こうして、発光ダイオードダイス40が発する光線は、効果的に反射され、発光ダイオード台体構造10から発せられる。
【００２０】
該セラミック反射環30と該セラミック基板20とを緊密に結合させるため、耐高温エポキシ樹脂50を利用し、該セラミック反射環30の結合面32と該セラミック基板20の結合区213とを相互に結合する。
該耐高温エポキシ樹脂50の耐熱温度は、270℃以上、或いは300℃以上で理想的には400℃以上である。
【００２１】
これにより、耐高温エポキシ樹脂50は、リフロー(reflow)工程時に、リフロー溶接工程中の260℃前後にも達する高温に耐えられ、しかも該セラミック反射環30と該セラミック基板20とを緊密に結合させることができる。
こうして、発光ダイオードは、信頼性テスト、老化テスト、赤インクテストなどの各種テストを通過可能となる。
【００２２】
図１及び図２に示すように、耐高温エポキシ樹脂50が溢れ、該発光ダイオードダイス40が発する光線が、耐高温エポキシ樹脂50が溢れた位置から外に漏れないよう、セラミック反射環30の結合面32の、該セラミック基板20の結合区213に対応する位置に、凹槽321を設置する。
これにより、溢れた耐高温エポキシ樹脂50を収容する。
【００２３】
耐高温エポキシ樹脂50は、該セラミック反射環30と該セラミック基板20とを緊密に結合し、これにより、発光ダイオード台体10中に充填する封入樹脂材が、該セラミック反射環30と該セラミック基板20との間の面位置から漏れ及び滲み（漏れ又は滲み）出ることを回避可能である。
しかも、該耐高温エポキシ樹脂50は、リフロー製造工程の高温に耐えることができる。
【００２４】
このほか、該セラミック反射環30の結合面32上には、凹槽321を設置するため、耐高温エポキシ樹脂50が該セラミック反射環30の外へと溢れ出すことを防止できる。
これにより、該発光ダイオードダイス40が発する光線が、該セラミック基板20と該セラミック反射環30との接触面位置から外に漏れ出すことを回避可能である。 
【００２５】
図５に示すように、発光ダイオード台体構造10’に、さらに良好な導熱性能を持たせるため、セラミック基板20’中には、少なくとも１個の導熱柱24を設置することができる。
該導熱柱24の第一端部241は、該第一表面21のダイ金属層212と導熱状態で結合し、該発光ダイオードダイス40が発する熱は、該ダイ金属層212及び該導熱柱24を経て持ち去られる。
【００２６】
続いて、図５及び図６に示すように、該セラミック基板20’の第二表面22には、さらに導熱金属層222を備え、しかも該導熱金属層222は、該導熱柱24の第二端部242と導熱状態で結合する。
これにより、該導熱柱24が該導熱金属層222に伝える熱は、迅速に他の位置へと分散される。
【００２７】
図７及び図８に示すように、発光ダイオードの封入時に、セラミック反射環30’上において、レンズ60の位置を正確に合わせるため、該セラミック反射環30’の反射面31の頂点部に、レンズ定位部33を形成する。
該レンズ定位部33は該レンズ60の凹部61と位置が対応し、しかも該レンズ60の凹部61は、該レンズ定位部33上に係合する。
【００２８】
こうして、該レンズ定位部33は定位フランジとなり、該レンズ60は、正確にセラミック反射環30’上に設置され、該レンズ60の光軸と該発光ダイオードダイス40の出光光軸は一致し、設計通りの光学設計効果を達成することができる。
【００２９】
さらに、該レンズ60を該セラミック反射環30’上にスムーズに設置可能とするため、該セラミック反射環30’と該レンズ60が接触する表面に、弧状の接触面34を設計することができる。
該接触面34は、該レンズ60の曲面と一致するため、これにより該レンズ60の設置と取り外しに便利となり、該レンズ60の組み立てプロセスはよりスムーズとなる。
【００３０】
上記の各実施例は、該項技術の習熟者が、本考案の内容を理解し、それに基づき実施できるよう、本考案の特徴の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本考案は実用新案の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００３２】
10、10’、10”  漏れ及び滲みが防止可能な発光ダイオード台体構造
20、20’  セラミック基板
21  第一表面
211  第一電極
212  ダイ金属層
213  結合区
22  第二表面
221  第二電極
222  導熱金属層
23  導電層
24  導熱柱
241  第一端部
242  第二端部
30、30’  セラミック反射環
31  反射面
32  結合面
321  凹槽
33  レンズ定位部
34  接触面
40  発光ダイオードダイス
50  耐高温エポキシ樹脂
60  レンズ
61  凹部
【図１】
0003151331.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003151331.tif 000009
【図８】
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