CN100479205C - 发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有如下构造的发光二极管，即：既可以维持引脚部件与模型部件的机械强度，又可以使发光元件产生的热量有效地传递到外部。发光二极管(10)具有：包括设置有发光元件(50)的凹坑部(30)的第一引脚(20)；与之并列设置的第二引脚(40)以及包围第一及第二引脚(20、40)的前端部分的树脂模型(60)。在第一及第二引脚(20、40)的中间位置形成有旗形突起(22、42)。从第一引脚(20)的凹坑部(30)到旗形突起(22)之间为宽幅连接，并且在第一引脚(20)的凹坑部(30)的下端附近的高度位置上，沿着侧端形成有凹状部(27、28)。

Description

发光二极管
技术领域
本发明涉及包括发光元件的被封装化的发光二极管，尤其涉及包括设置有发光元件的金属引脚的发光二极管。
背景技术
以往，已知有如下构造的发光二极管，即：在一对金属引脚中的一个上安装发光元件，并使用通常成弹形的模型部件包围金属引脚的前端(参照专利文献1、专利文献2)。典型的例子如图2所示。在发光二极管110中，发光元件150被设置在设于引脚120上的凹坑130内，并且一对引脚120、140利用引线接合的方法等电连接。在未图示的其他现有技术中，也有通过倒装片安装来将发光元件连接到引脚上的情况。在已安装的状态下，发光元件150被安装在包围其的模型部件160的中心轴附近或与之重合的位置。
通常，金属引脚被插入基板的通孔内并软焊连接。因此，各引脚120、140的下端被形成得比较窄，并从模型部件160以约直线形状向下方延伸。多数情况下，在从模型部件160稍微离开的位置上设置向侧面突出的旗形部分122、142(参照专利文献1、2)。旗形部分122、142是在对引脚框架进行模冲加工时或是切断引脚框架的一部分时形成的。
专利文献1：日本专利文献特开平10-190065号；
专利文献2：日本专利文献特开2002-170999号。
这种发光二极管的以往的结构是配置有发光元件的凹坑部分周围比较宽，但其正下面却很窄。另一方面，因为发光元件是半导体装置，所以工作时会产生热。因此，若采用以往的结构，则存在下述问题：发光元件所产生的热难以从凹坑部分传递出去，从而发光元件周围的温度上升，从而使发光元件的性能降低。
另一方面，虽然也考虑到简单地使引脚的宽度变大，从而使产生的热量能够传递出去，但是，还存在无法得到与位于外侧的模型部件结合所需的机械强度的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有如下结构的发光二极管，即：既可以维持引脚部件与模型部件的机械强度，又可以使发光元件产生的热量有效地传递到外部，从而维持发光元件的工作性能。
本发明的发光二极管具有：包括设置有发光元件的凹坑部的第一引脚；与第一引脚并列设置的第二引脚；和包围第一引脚及第二引脚前端部分的树脂模型。在第一及第二引脚的中间位置形成有旗形突起。第一引脚的从凹坑部到旗形突起之间为宽幅连接，且在第一引脚的凹坑部的下端附近的高度位置上，沿着侧面端部形成凹状部。凹状部强化引脚与树脂模型的机械强度。
凹状部不仅形成在第一引脚的一侧的端部边缘，还可以沿着面向第二引脚的一侧以及朝向外侧面的一侧这两个端部边缘形成。也可以至少面向第二引脚的一侧的凹状部的下端部边缘由在横向延伸的突起的上端部边缘划定，且至少一部分是大体向上的端部边缘。此时，突起的下端部边缘最好至少一部分是大体向下的端部边缘。所述在面向第二引脚的一侧所形成的凹状部最好与凹坑部的中心位置相比位于第二引脚一侧。
第一及第二引脚的旗形突起在发光二极管被安装到基板上时稍微接触该基板。也可以在与第二引脚的旗形突起相对的第一引脚的位置上设置切除端。所述切除端由倾斜的倾斜端部边缘构成，所述倾斜的倾斜端部边缘越向下、离所述第二引脚越远。
位于支撑发光元件的第一引脚的顶侧的板状部包括：包括凹坑部及凹状部的较宽的上半部，和包括旗形突起并与树脂模型的下端重合的较窄的下半部，并且上半部与下半部的外侧端部边缘一致。下半部的高度尺寸可以比上半部的高度尺寸短。此外，下半部还可以形成：在从旗形突起的高度位置到上半部的位置为止的所有位置上都比孔插入部尺寸宽。
发明效果
根据本发明的发光二极管，由于形成了从半导体发光元件到安装有发光二极管的电路基板的表面之间的有效的热传导的路径，所以可以将半导体发光元件产生的热量有效地传递到外部。此外，还可以维持设置有发光元件的引脚和树脂模型的足够的机械强度。此外，还可以可靠地防止在旗形突起的位置上的短路。
附图说明
图1是表示本发明的发光二极管的构造的简图；
图2是表示现有的发光二极管的构造的简图。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明作为本发明最佳实施方式的发光二极管。图1是表示本发明的发光二极管的内部构造的剖面简图。
如图所示，发光二极管10具有第一及第二金属引脚20、40，并且在第一引脚20上设置有发光元件(或LED芯片)50。发光元件50被设置在设于第一引脚20的上端的凹形的凹坑部30内，以使得从发光元件50发出的光会聚并射向上方。凹坑部30是通过将由金属板形成的第一引脚20的顶端的一部分从顶侧按压从而使其变形成为凹形而形成的。
设于凹坑部30内的发光元件50经由导电材料(导电树脂等)与第一引脚20电连接，经由接合引线61与第二引脚40电连接。第二引脚40的顶端比第一引脚20的顶端稍微突出，并具有用于连接接合引线61的平坦部分44。
第一及第二引脚20、40在中间位置具有旗形突起22、42，还包括向它们的下方延伸的细长的孔插入部21、41。孔插入部21、41在发光二极管10被插入到电路基板上时，穿过设于电路基板上的通孔。
发光二极管10在孔插入部21、41被插入通孔中的状态下，通过软焊连接在该电路基板的上表面或下表面一侧，并与电路基板的图案电连接，同时以机械方式固定在电路基板上。在已连接的状态下，旗形突起22、42以稍微接触的状态位于电路基板的表面上。旗形突起22、42在向电路基板的通孔内插入孔插入部21、41时，起挡块的作用。在图1中，用点划线CB虚拟表示电路基板的表面的位置。
第一及第二引脚的前端部分被树脂模型60所包围并保护。作为树脂模型60，例如可以使用环氧基系列的材料。树脂模型60大体成弹形，其顶端的曲面作为用于聚光的透镜来发挥作用。如图所示，发光元件50设置在树脂模型60的中心轴的附近或与之重叠的位置。
在第一及第二引脚20、40的中间位置，设置有带状平滑面33、43，所述带状平滑面33、43被实施了预定的表面加工以使板表面圆滑。平滑面33、43与树脂模型60的底端面相交，从而在树脂表面位置上提高了引脚20、40的金属面与树脂材料的粘着性。
本发明的发光二极管在为了提高其散热功能而改良的第一引脚20的形状上具有特征。应注意以下方面：如图所示，对于第一引脚20，从设置有发光元件50的凹坑部30到面向电路基板的突起22的附近部分由比较宽的板状部23构成，从而形成大体为直线的热传导路径。
板状部23具有位于凹坑部30附近的上半部24和包括电路基板侧的旗形突起22的下半部25。从高度位置来说在比凹坑部30的下端稍向下的位置上，以及在第一引脚20的两侧端部的边缘上形成有凹部27、28。接近树脂模型60的外表面一侧的凹部27大体成矩形。另一方面，朝向第二引脚40的凹部28包括由矩形突起29划定的大体朝向顶侧的端部边缘31和朝向斜下方的倾斜端部边缘32。此外，突起29还划定了面向其下侧的端部边缘34。
这些凹部27与凹部28、或者凹部27与突起29的组合起着提高第一引脚20与树脂模型60的机械结合强度的作用。在设置向外侧突出的突起29时，注意不要切断从凹坑部30到稍微接触电路基板的突起22的热传导路径。
包括平滑面33的下半部25与孔插入部21的位置相对应，位于比较靠外侧的位置，并形成为使上半部24与外侧端部边缘一致。如图所示，从突起22(以及后述的倾斜端部边缘26)的位置到上半部24之间具有比孔插入部21宽得多的、几乎恒定的宽度尺寸，并且没有凹状部分。此外，下半部25的高度尺寸比上半部24短。
突起22具有从端部边缘稍微突出的形状。与此相反，与突起22相反一侧的端部边缘，即面向第二引脚40的旗形突起42一侧的端部边缘是切除了突起的倾斜端部边缘26。倾斜端部边缘26倾斜形成为越向下方、越远离第二引脚40。这是因为，在通过软焊而连接到电路基板的上表面时，为了使突起42与第一引脚20之间不会发生由于软焊而引起的电的短路，而需要充分确保电路基板上表面上第一及第二引脚20、40之间的距离。由于倾斜端部边缘26的位置是电路基板的一侧离第二引脚最远，所以，软焊只位于倾斜端部边缘26的附近，从而可以防止向第二引脚40一侧扩大。
如上所述，由所述上半部24及下半部25构成的板状部23构成了从凹坑部30到旗形突起22的位置之间的、比较宽并且以最短距离直线延伸的热传导路径。发光元件50工作时产生的热量在板状部23内传导，从而有效地传递到电路基板上的金属图案上。因此，可以保证发光元件50稳定地工作。
如上所述，对作为本发明最佳实施方式的发光二极管进行了说明，但这只是示例性的，并不能限制本发明，可由本领域的技术人员进行各种变形、改变。

Claims (10)

1.一种发光二极管，具有：包括设置有发光元件的凹坑部的第一引脚；与所述第一引脚并列设置的第二引脚；和包围所述第一引脚及第二引脚前端部分的树脂模型，并在所述第一及第二引脚的相同的中间位置上形成旗形突起，所述发光二极管的特征在于，其中，
所述第一引脚的从所述凹坑部到所述旗形突起之间为宽幅连接，并且所述宽幅连接部分在背对所述第二引脚那侧的边缘处具有第一凹状部，所述第一凹状部相对于所述宽幅连接部分的所述边缘向所述第二引脚那侧凹入。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，
所述第一引脚还具有第二凹状部，所述第二凹状部沿着所述第一引脚中面向所述第二引脚那侧的边缘而形成。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，
所述第二凹状部与所述凹坑部的中心位置相比，位于所述第二引脚一侧。
4.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，
所述第二凹状部的下端边缘由在横向延伸的突起的上端边缘划定，并且至少一部分是大体向上的端部边缘。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，
在横向延伸的所述突起具有下端边缘，所述突起的所述下端边缘至少一部分是大体向下的端部边缘。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，
所述第一及第二引脚的所述旗形突起在所述发光二极管被安装到基板上时，稍微接触该基板，并且在与所述第二引脚的所述旗形突起相对的所述第一引脚的位置上设置有切除端。
7.如权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，
所述切除端由倾斜的倾斜端部边缘构成，所述倾斜的倾斜端部边缘越向下、离所述第二引脚越远。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，
所述第一引脚具有与所述树脂模型重叠的板状部和从该板状部延伸的孔插入部，所述板状部包括：包括所述凹坑部及所述第一凹状部的较宽的上半部，和包括所述旗形突起并与所述树脂模型的下端交叉的较窄的下半部，所述上半部与所述下半部的外侧端部边缘一致。
9.如权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，
所述下半部的高度尺寸比所述上半部的高度尺寸短。
10.如权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，
所述下半部在从所述旗形突起到所述上半部的所有位置上都比所述孔插入部宽。
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