CN100552993C - 高导热发光二极管封装结构 - Google Patents

Abstract

一种高导热发光二极管封装结构具有一金属块。一高导热绝缘镀层，其位置介于该金属块与其基板之间。一发光二极管芯片固定于金属块上。发光二极管芯片具有两个或两个以上的电极，此两电极与金属块彼此分离，其中一电极与金属块以金线连接。两个或两个以上的引脚，位于该金属块周围，此引脚与金属块彼此分离，其中一个或一个以上的引脚与该金属块以金线连接。一树脂材料封装及固定上述组件于金属块上。

Description

高导热发光二极管封装结构

技术领域

本发明涉及一种封装结构，特别是有关于一种发光二极管的封装结构。

背景技术

随着发光二极管组件操作功率的增加，发光二极管封装结构的散热设计也越来越重要。为使发光二极管发光时所产生之热可以顺利自发光芯片排出，通常在芯片下方会安装一个金属块以吸附芯片发光所产生的热量。为了使散热效率可以提升，通常会安装较大的金属块，因而造成封装体的体积增加，同时也使得发光芯片与外部电能连结的金线也相对需要加长。上述封装结构在激烈的温度变化下，往往会因过大的封装材质间的热膨胀系数差异，使金线容易拉断而导致信赖性的问题。

如图1所示，为公知的一种高导热发光二极管封装结构100的剖面图。高功率发光二极管102固定于一大金属块104上(提升散热效率)，并利用两金线106与两边的引脚114连接。发光二极管102接着以透明树脂108封装，并加上光学透镜110，最后再以树脂112包装固定光学透镜110、金属块104及引脚114。就如同上一段文字所述，当金属块104体积过大时，树脂112与金属块104或引脚114之间的热膨胀系数的差异，可能会使过长金线106容易拉断而导致信赖性的问题。

发明内容

因此本发明的目的在于提出一种发光二极管的封装结构，用于改善封装结构的信赖性。

为实现上述目的，本发明提出了一种高导热发光二极管封装结构，其中，至少包含：

一金属块；

一发光二极管芯片，固接于该金属块上，该发光二极管芯片具有多个电极，该多个电极都与该金属块彼此分离；

多个引脚，位于该金属块周围，该多个引脚都与金属块彼此分离，其中该多个电极中的第一电极以一第一金线与该多个引脚中的第一引脚电性连接，该多个电极中的第二电极以一第二金线与该金属块电性连接，而该多个引脚中的第二引脚以一第三金线与该金属块电性连接；

一光学透镜，设置在该金属块上表面，其光学轴心对准该发光二极管芯片并罩住该发光二极管芯片及该些金线；以及

一树脂材料，固定该透镜、该多个引脚及金属块。

上述的封装结构，其中，该金属块的材质包含金、银、银合金、铜、铜合金、铂、铝、铝合金、镍、锡或镁。

上述的封装结构，其中，该光学透镜的材质包含聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酯、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯或环氧树脂或玻璃。

上述的封装结构，其中，还包括一基板及一高导热绝缘镀层，该基板用以承载该金属块，而该高导热绝缘镀层形成于该基板子该金属块之间。

上述的封装结构，其中，该高导热绝缘镀层用以电性隔绝该金属块与该基板且排除该发光二极管芯片所产生的热。

上述的封装结构，其中，该高导热绝缘镀层包含钻石镀膜、类钻碳镀膜、氮化铝、氧化铝、氧化铬、氧化硅或氮化硅。

上述的封装结构，其中，还包括一透明树脂层充填于该透镜与该发光二极管芯片之间。

由上述可知，应用本发明的高导热发光二极管封装结构的改良结构，将发光二极管的其中一电极以金线连接至承载的金属块，能同时减少连接两电极的金线的拉断机会而增加其可靠性。

附图说明

图1为公知的一种高导热发光二极管封装结构的剖面图；

图2为本发明一实施例的一种高导热发光二极管封装结构的剖面图。

具体实施方式

如上所述，本发明提供了如图1所示的高导热发光二极管封装结构的改良结构，将发光二极管的其中一电极以金线连接至承载的金属块以减短金线长度，而且增加一高导热绝缘镀层于金属块与成承载的基板之间。以下将配合实施例来详细说明此高导热发光二极管封装结构。

如图2所示，为本发明一实施例的一种高导热发光二极管封装结构的剖面图。高功率发光二极管202固定于一大金属块204上，利用金属的高导热的特性将发光二极管202所产生的热量经金属块204传导至一连接的基板216。金属块204的材质可以是金、银、银合金、铜、铜合金、铂、铝、铝合金、镍、锡或镁。本实施例与图1的实施例不同的是其中一电极202b以金线206b连接至金属块204，再连接至引脚214b。因此，两段金线206b都相对于图1的实施例缩短了。虽然，金线206a的长度并未比图1的实施例缩短，但只缩短一边的金线206b却能同时带来两边的金线206a及金线206b可靠性的增加(较不易拉断)。因为树脂112与金属块104或引脚114之间的热膨胀系数的差异，在热涨冷缩时对本实施例的金线206a及金线206b产生应力较小(相较于第1图的e实施例)，因此金线较不容易因疲劳破坏而拉断。

虽然，上述实施例是以两个电极的发光二极管说明，此封装结构当然也适用于三个电极以上的发光二极管。将发光二极管多个电极的其中之一(或以上)以金线连接至金属块，再连接至引脚。当然，引脚的数量也可以三根以上。

打(金)线完成的发光二极管202加上光学透镜210，接着以透明树脂材料208封装。发光二极管202的位置能对准光学透镜210的光学轴心为较佳。上述光学透镜210的材质可以是PS(聚苯乙烯)、ABS(苯乙烯-丁二烯-丙烯酯)、PMMA(聚甲基丙烯甲酯)、PC(聚碳酸酯)、环氧树脂或玻璃。树脂材料212的功能为固定光学透镜210、金属块204及引脚214a及214b。

为了使金属块204与基板216绝缘，一高导热绝缘镀层205形成于金属块204与基板216的接触面上(形成于金属块204与基板216两者之间)。此高导热绝缘镀层205除了要具有电绝缘的特性外，还必需具有高导热的特性。因此，高导热绝缘镀层205适当的材料可以是例如钻石镀膜、类钻碳(Diamond likecarbon)镀膜、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化铬(Cr2O3)、氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN4)等材料。

由上述本发明实施例可知，应用本发明的高导热发光二极管封装结构的改良结构，将发光二极管的其中一电极以金线连接至承载的金属块，能同时减少连接两电极的金线的拉断机会而增加其信赖性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种高导热发光二极管封装结构，其特征在于，至少包含：

一金属块；

一发光二极管芯片，固接于该金属块上，该发光二极管芯片具有多个电极，该多个电极都与该金属块彼此分离；

多个引脚，位于该金属块周围，该多个引脚都与金属块彼此分离，其中该多个电极中的第一电极以一第一金线与该多个引脚中的第一引脚电性连接，该多个电极中的第二电极以一第二金线与该金属块电性连接，而该多个引脚中的第二引脚以一第三金线与该金属块电性连接；

一光学透镜，设置在该金属块上表面，其光学轴心对准该发光二极管芯片并罩住该发光二极管芯片及该些金线；以及

一树脂材料，固定该光学透镜、该多个引脚及金属块。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该金属块的材质包含金、银、银合金、铜、铜合金、铂、铝、铝合金、镍、锡或镁。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该光学透镜的材质包含聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酯、聚甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯或环氧树脂或玻璃。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一基板及一高导热绝缘镀层，该基板用以承载该金属块，而该高导热绝缘镀层形成于该基板于该金属块之间。

5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，该高导热绝缘镀层用以电性隔绝该金属块与该基板且排除该发光二极管芯片所产生的热。

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，该高导热绝缘镀层包含钻石镀膜、类钻碳镀膜、氮化铝、氧化铝、氧化铬、氧化硅或氮化硅。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一透明树脂层充填于该透镜与该发光二极管芯片之间。

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