КОРПУС СВЕТОДИОДА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА

Полезная модель представляет собой корпус полупроводниковых приборов для поверхностного монтажа, предназначенный для установки кристаллов светоизлучающих диодов, разварки или пайки выводов, защиты полупроводниковых кристаллов от климатических, механических и других видов воздействия, и может быть использована в радиоэлектронной, электротехнической отраслях промышленности для производства мощных полупроводниковых приборов.
В конструкции корпусов полупроводниковых приборов для поверхностного монтажа используются металлокерамические материалы, обладающие высокой механической и электрической прочностью, устойчивостью к термо- и энергоциклам, климатическим и электромагнитным воздействиям.
Основание корпуса - кристаллодержатель выполняется из керамического материала с высокой удельной теплопроводностью минимальной толщины. При этом основание корпуса металлизируется с одной (внутренней) или с обеих сторон, для монтажа полупроводниковых кристаллов и обеспечения электрических контактов, а также более равномерного распределения тепла по поверхности основания и улучшения теплоотвода.
Прототипом предлагаемой полезной модели является металлокерамический корпус для поверхностного монтажа, содержащий керамический кристаллодержатель с металлизированными контактными площадками для разварки проволочных отводов от кристалла, к которым присоединены от 2 до 6 изолированных токоотводящих выводов (см. RU №141867, H01L 23/00, 20.06.2014). Светодиоды в указанных корпусах устанавливаются на печатные диэлектрические или металлические платы, которые монтируются при сборке светильников на теплоотводящие радиаторы или несущие детали светильника.
К недостаткам данной конструкции относятся невозможность установки светодиодов непосредственно на металлический теплоотвод, так как выводы расположены на нижней плоскости основания, а также отсутствие выводов на верхней плоскости основания, которые обычно используются при навесном монтаже светодиодов.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции корпуса и уменьшение теплового сопротивления системы светодиод - радиатор.
Технический результат - усовершенствование конструкции корпуса за счет формирования выводов на верхней стороне основания и обеспечения возможности установки корпуса непосредственно на металлический теплоотвод, а также уменьшение теплового сопротивления системы светодиод - радиатор за счет уменьшения влияния теплопроводности платы на мощность теплоотвода.
Поставленная задача достигается тем, что в корпусе светодиода для поверхностного монтажа, состоящем из керамического кристаллодержателя в виде плоского основания с металлизированными контактными площадками, к которым присоединены от 2-х до 6-ти изолированных токоотводящих выводов, выводы расположены на верхней стороне корпуса, при этом нижняя сторона основания металлизирована, но электрически не соединяется с контактными площадками.
На фиг. 1, 2 представлен вариант двухвыводного корпуса, применяемого для сборки однокристального светодиода. На фиг. 1 показан вид корпуса сверху; на фиг. 2 - вид корпуса снизу.
Корпус для поверхностного монтажа содержит керамическое основание - кристаллодержатель 1, металлизированные контактные площадки 2, 3, к которым присоединены выводы 4, металлизированную площадку-теплоотвод 6, токоотводящие переходные отверстия 5. Герметизация корпуса осуществляется методами заливки прозрачным компаундом, установки "плавающей" линзы или другими известными методами.
В корпусе светодиода для поверхностного монтажа, состоящем из плоского основания, обечайки с планарными выводами, основание (кристаллодержатель) выполняется из теплопроводящего изолирующего керамического материала. Контактные площадки изготавливаются способом трафаретной печати с использованием серебросодержащей пасты, которая наносится на верхнюю плоскость основания из сырой керамики. Выводы изготавливаются таким же способом, но на другом листе керамики, образующем обечайку корпуса с круглым отверстием, который накладывается на основание. Основание и обечайка соединяются путем изостатического прессования, при этом металлизированные контактные площадки, расположенные на верхней стороне основания, соединяются с выводами, расположенными на верхней плоскости обечайки, с помощью металлизированных переходных отверстий. После прессования наносится слой металлизации на нижнюю сторону основания с целью улучшения теплопроводности основания и более равномерного распределения потока тепла, при этом металлизация на нижней стороне основания не соединяется с контактными площадками и выводами корпуса.
Основание и обечайка (каркас) корпуса из керамики, металлизация поверхностей и переходные отверстия изготавливаются в едином технологическом цикле по групповой технологии. Из одной керамической платы (листа) изготавливают несколько десятков корпусов в неразделенном виде.
При сборке светодиодов используют многоместную керамическую плату, производят монтаж кристаллов, разварку или распайку выводов, герметизацию, а затем только разделяют (разламывают) плату по линиям насечки, на которых, как правило, размещены и переходные отверстия. Таким образом, предлагаемая конструкция корпуса состоит из нескольких керамических слоев, образующих основание и обечайку. Выводы расположены на верхней плоскости корпуса, токопроводящие контактные площадки находятся на верхней стороне основания, теплоотводящая металлизированная площадка расположена на нижней стороне корпуса.
Изменение топологического рисунка металлизации на верхней стороне основания позволяет задавать количество отдельных выводов и реализовать различные варианты сборки светодиодов.
Предлагаемая полезная модель позволяет осуществлять сборку светодиодных устройств с использованием различных печатных плат, при этом теплопроводность платы не влияет на мощность теплоотвода, так как светодиод можно установить основанием непосредственно на теплоотводящий радиатор.