CN101779301B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种发光器件。该发光器件包括衬底、衬底上的第一引线框和第二引线框、第一发光二极管、衬底上的热导体、和传热垫。第一引线框上的第一发光二极管电连接至第一引线框和第二引线框。热导体与第一引线框可电分离。传热垫接触第一引线框和热导体以将第一引线框热连接至热导体。

Description

发光器件
技术领域
本公开涉及一种发光器件。
背景技术
发光二极管(LED)是一种可以通过使用化合物半导体材料(诸如GaAs、AlGaAs、GaN、InGaN或AlGaInP)形成发光源来再现各种颜色的半导体器件。
使用LED的发光器件被用作照明器件或者各种电子器件的光源。
发明内容
技术问题
各实施例提供了发光器件。
各实施例还提供了具有改善的散热效率的发光器件。
技术方案
在实施例中，发光器件包括：衬底；衬底上的第一引线框和第二引线框；第一引线框上的第一发光二极管，电连接至第一引线框和第二引线框；衬底上的热导体，该热导体与第一引线框电分离；以及传热垫，接触第一引线框和热导体，以将第一引线框热连接至热导体。
在实施例中，发光器件包括：衬底；衬底上的第一引线框和第二引线框；衬底上的热导体，该热导体与第一引线框和第二引线框电分离；以及热导体上的发光二极管，电连接至第一引线框和第二引线框。
在实施例中，发光器件包括：衬底；衬底上的第一引线框、第二引线框、第三引线框和第四引线框；衬底上的第一热导体和第二热导体；第一热导体上的第一发光二极管，电连接至第一引线框和第二引线框；第三引线框上的第二发光二极管，电连接至第三引线框和第四引线框；以及传热垫，接触第三引线框和第二热导体以将第三引线框热连接至第二热导体。
有益效果
各实施例可以提供一种发光器件。
各实施例还可以提供具有改善的散热效率的发光器件。
附图说明
图1是根据第一实施例的发光器件的顶视图。
图2是沿图1中的线I-I’所得到的截面图。
图3和图4是根据第二实施例的发光器件的视图。
具体实施方式
在根据本公开的下列描述中，应理解，当层(或膜)、区域、图案或结构称为在另一个衬底、层(或膜)、区域、垫或图案“上/之下”时，其可以直接位于其他层或衬底上，或者还可以存在中间层。
此外，为了方便和清楚，可以在附图中扩大、省略或示意性示出各层的厚度或尺寸。附图中每个部件的尺寸不反映其实际尺寸。
在下文中，将参照附图详细描述根据实施例的发光器件。
图1是根据实施例的发光器件的顶视图，以及图2是沿图1中的线I-I’所得到的截面图。
参照图1和图2，根据实施例的发光器件包括衬底10上的第一引线框21和与第一引线框21隔开的第二引线框22。发光二极管(LED)30被安装在第一引线框21上。
LED 30的第一电极(未示出)与第一引线框21接触并电连接至该第一引线框。LED 30的第二电极(未示出)通过作为导电元件的导线40电连接至第二引线框22。
尽管未示出，但是LED 30的第一电极可以通过导线电连接至第一引线框21。
即，在图1和图2的实施例中，第一电极形成在LED 30的底面上，并且第二电极形成在LED 30的顶面上，然而，第一电极和第二电极可以形成在LED 30的顶面上，并且绝缘层可以形成在LED 30的底面上。在这种情况下，第一电极可以通过导线电连接至第一引线框21。
LED 30可以从第一引线框21和第二引线框22接收电源电压，以发射红光、绿光、蓝光和白光中的一种。
以使热导体60与衬底10上的第一引线框21隔开的方式形成该热导体。例如，热导体60可以是散热垫。热导体60与第一引线框21电分离。热导体60可以由具有高热导率的金属(诸如，银(Ag)、铝(Al)或铜(Cu))形成。
邻近于第一引线框21布置热导体60，使得可以有效地传递来自第一引线框21的热。热导体60通过填充有具有高热导率的金属的通孔61连接至在衬底10之下的金属层62。
第一引线框21包括向热导体60突出的突出部21a，并且热导体60包括围绕突出部21a的凹进部60a，使得可以在第一引线框21与热导体60之间有效地传递热。
可选地，热导体60可以包括向第一引线框21突出的突出部(未示出)，并且第一引线框21可以包括围绕该突出部的凹进部(未示出)。
传热垫70形成在第一引线框21与热导体60之间。传热垫70由具有高热导率的材料形成，使得可以在第一引线框21与热导体60之间有效地传递热。
可以将传热垫70形成为附着于包括第一引线框21和热导体60的衬底21上的带子(tape)。可选地，可以将传热垫70形成为涂覆于包括第一引线框21和热导体60的衬底10上的涂料或树脂。
当将传热垫70形成为涂料时，可以将其涂覆于衬底10的整个表面上。
传热垫70可以由具有高热导率和高电阻的树脂形成。
传热垫70由具有高电阻的材料(即，具有非常低的电导率的材料)形成，以防止第一引线框21与热导体60的电连接。
此外，第一引线框21中接触传热垫70的部分中的至少一部分可以由热导率比第一引线框21中不接触传热垫70的部分的热导率高的材料形成。
例如，第一引线框21可以由铜(Cu)形成，并且第一引线框21中接触传热垫70的部分中的至少一部分可以由热导率比铜(Cu)高的银(Ag)形成。
类似地，热导体60中接触传热垫70的部分中的至少一部分可以由热导率比第一引线框21中不接触传热垫70中的部分的热导率高的材料形成。
例如，热导体60可以由铜(Cu)形成，以及热导体60中接触传热垫70的部分中的至少一部分可以由热导率比铜(Cu)高的银(Ag)形成。
因此，通过传热垫70可以更有效地传递热。
尽管图1中未示出，但是如图2所示，成型(molding)元件50可以形成在衬底10上以保护LED 30和导线40。
成型元件50可以包含磷光剂，并且成型元件50的表面可以形成为凸形、凹形、平面形等。
在图3和图4的实施例以及图1和图2的实施例中可以形成成型元件50，然而，没有具体示出该成型元件。
在根据该实施例的发光器件中，将电源电压提供给LED 30，并且通过第一引线框21快速地散去LED 30中所产生的热，其中，LED 30被安装在第一引线框21上。
LED 30中所产生的热被传递至第一引线框21，并且通过传热垫70将热从第一引线框21传递至热导体60。
传递至热导体60的热通过通孔61被传递至在衬底10之下的金属层62，并且被快速地消散至外部。可以形成多个通孔61，以更有效地散热。
在根据该实施例的发光器件中，热导体60与第一引线框21电分离，以防止第一引线框21与其他LED或电气部件之间通过连接至热导体60的通孔61和金属层62而电短路。
在根据该实施例的发光器件中，可以在用于向LED 30提供电源电压的第一引线框21与热导体60之间有效地传递热，从而快速地散热。
虽然在图1和图2的实施例中，传热垫70仅形成在第一引线框21与热导体60之间，但是传热垫70也可以形成在第二引线框22与热导体60之间。
由于传热垫70由具有高电阻的材料形成，所以尽管第一引线框21和第二引线框22中的至少一个利用传热垫70而热连接至热导体60，但是电源没有被电连接至热导体60。
图3和图4是根据另一个实施例的发光器件的视图。图4是沿图3中的线II-II’所得到的截面图。
在图3和图4的实施例中，将省略对与图1和图2的实施例中的部分相同的部分的描述。因此，可以将图1和图2中所述的精神用于图3和图4的实施例。
参照图3和图4，发光器件包括：第一引线框211、第二引线框212和第三引线框213，它们形成在衬底100上；以及第一LED 310和第四LED 340，它们电连接至第一引线框211、第二引线框212和第三引线框213中的至少一个。
例如，第一LED 310和第四LED 340可以是发射绿光的LED，并且通过第一引线框211、第二引线框212和第三引线框213串联连接。
第一LED 310的第一电极311通过第一导线411电连接至第一引线框211，并且第一LED 310的第二电极312通过第二导线412电连接至第二引线框212。
第四LED 340的第一电极341通过第三导线413电连接至第二引线框212，并且第四LED 340的第二电极342通过第四导线414电连接至第三引线框213。
第一LED 310形成在第一热导体610上。第一LED 310与第一热导体610电分离。
第一热导体610包括填充有具有高热导率的材料的通孔611。第一热导体610通过通孔611而连接至衬底100之下的金属层662。
类似地，第四LED 340形成在第四热导体640上。第四LED 340与第四热导体640电分离。
第四热导体640包括填充有具有高热导率的材料的通孔641。第四热导体640通过通孔641连接至衬底100之下的金属层662。
此外，发光器件包括：第七引线框217、第八引线框218和第九引线框219，它们形成在衬底100上；以及第二LED 320和第五LED 350，它们电连接至第七引线框217、第八引线框218和第九引线框219中的至少一个。
例如，第二LED 320和第五LED 320可以是发射蓝光的LED，并且通过第七引线框217、第八引线框218和第九引线框219串联连接。
第二LED 320的第一电极321通过第七导线417电连接至第七引线框217，并且第二LED 320的第二电极322通过第八导线418电连接至第八引线框218。
第五LED 350的第一电极351通过第九导线419电连接至第八引线框218，并且第五LED 350的第二电极352通过第十导线420电连接至第九引线框219。
第二LED 320形成在第二热导体620上。第二LED 320与第二热导体620电分离。
第二热导体620包括填充有具有高热导率的材料的通孔621。第二热导体620通过通孔621连接至衬底100之下的金属层662。
类似地，第五LED 350形成在第五热导体650上。第五LED 350与第五热导体650电分离。
第五热导体650包括填充有具有高热导率的材料的通孔651。第五热导体650通过通孔651电连接至衬底100之下的金属层662。
此外，发光器件包括：第四引线框214、第五引线框215和第六引线框216，它们形成在衬底100上；以及第三LED 330和第六LED 360，它们电连接至第四引线框214、第五引线框215和第六引线框216。
例如，第三LED 330和第六LED 360可以是发射红光的LED，并且通过第四引线框214、第五引线框215和第六引线框216串联连接。
第三LED 330的第一电极(未示出)与第四引线框214接触，并且电连接至该第四引线框。第三LED 330的第二电极332通过第五导线415电连接至第五引线框215。
第六LED 360的第一电极(未示出)与第五引线框215接触，并且电连接至该第五引线框。第六LED 360的第二电极362通过第六导线416电连接至第六引线框216。
在该实施例中，第五引线框215电连接至第三LED 330，并且第六LED 360被安装在第五引线框215上并电连接至该第五引线框。尽管未示出，但是第五引线框215被分成两个部分。在这种情况下，第五引线框215的第一部分可以电连接至第三LED 330，并且第六LED 360可以被安装在第五引线框215的第二部分上并电连接至该第二部分。第五引线框215的第一部分和第二部分可以通过导线彼此电连接。
第三LED 330形成在第四引线框214上，并且第三热导体630被形成为邻近于第四引线框214。
第三LED 330与第三热导体630电分离。
第三热导体630包括填充有具有高热导率的材料的通孔631。第三热导体630通过通孔631连接至衬底100之下的金属层662。
第一传热垫710形成在第四引线框214和第三热导体630上，以使可以在第四引线框214与第三热导体630之间有效地传递热。
第一传热垫710由具有高电阻的材料形成，因而第四引线框214与第三热导体630电分离。
类似地，第六LED 360形成在第五引线框215上，并且第六热导体660被形成为邻近于第五引线框215。
第六LED 360与第六热导体660电分离。
第六热导体660包括填充有具有高热导率的材料的通孔661，并且通过通孔661连接至衬底100之下的金属层662。
第二传热垫720形成在第五引线框215和第六热导体660上，以使在第五引线框215与第六热导体660之间有效地传递热。
第二传热垫720由具有高电阻的材料形成，因而第五引线框215与第六热导体660电绝缘。
根据该实施例的发光器件可以根据LED的安装类型来选择性地确定消散LED中所产生的热的方法。
当LED与用于提供电源电压的引线框相隔开时，可以将LED安装在与引线框相隔的热导体上。由于绝缘材料形成在LED的底面上，所以LED与热导体电分离。
热导体通过填充有具有高热导率的材料的通孔连接至衬底之下的金属层，以最大化散热效率。
因此，LED可以与衬底之下的金属层电分离，从而防止由衬底之下的金属层引起的电短路并最大化散热效率。
当LED被安装在用于提供电源电压的多个引线框中的一个上时，热导体可以形成为邻近于其上安装有LED的引线框。
由于引线框与热导体相隔开，所以引线框与热导体电分离。
然而，由于传热垫形成在引线框和热导体上，所以可以通过传热垫将热从引线框快速地传递至热导体。
在本说明书中任何对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用都是指，结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中的各个位置中的这种短语的出现不一定全部涉及同一实施例。另外，当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时，可以认为，结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性在本领域技术人员的理解能力范围内。
尽管已参照多个说明性实施例描述了各实施方式，但是应该理解，本领域技术人员能够想到将落入本公开的原理的精神和范围内的多种其他的变型例和实施例。更具体地，在本公开的范围内，可以对有关本主题的组合配置的组成部分和/或配置进行各种变化和改进。除了组成部分和/或配置的变化和改进外，本领域技术人员显然还能进行可选的使用。
可以将根据实施例的发光器件应用于电子器件和照明器件。

Claims (15)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
所述衬底上的第一引线框和第二引线框；
所述第一引线框上的第一发光二极管，电连接至所述第一引线框和所述第二引线框；
所述衬底上的热导体，所述热导体与所述第一引线框电分离并连接至穿过所述衬底的通孔；以及
传热垫，接触所述第一引线框和所述热导体，以将所述第一引线框热连接至所述热导体，
其中，所述通孔连接至所述衬底之下的金属层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一引线框和所述第一发光二极管彼此接触或者通过导线彼此电连接。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二引线框通过导线电连接至所述第一发光二极管。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述传热垫是带子、涂料和树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一引线框和所述热导体中的一个包括突出部，并且所述第一引线框和所述热导体中的另一个包括围绕所述突出部的凹进部。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一引线框中接触所述传热垫的部分中的一部分由热导率比所述第一引线框中不接触所述传热垫的部分的热导率高的材料形成。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述热导体中接触所述传热垫的部分中的一部分由热导率比所述热导体中不接触所述传热垫的部分的热导率高的材料形成。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述传热垫将所述第二引线框热连接至所述热导体。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述传热垫被置于所述第一引线框、所述热导体和所述衬底在所述第一引线框与所述热导体之间的暴露部分上。
10.根据权利要求1所述的发光器件，包括：
所述衬底上的第三引线框和所述第四引线框；以及
所述第三引线框上的第二发光二极管，电连接至所述第三引线框和所述第四引线框，
其中，所述第二引线框和所述第三引线框彼此整体形成或者通过导线彼此电连接。
11.一种发光器件，包括：
衬底；
所述衬底上的第一引线框、第二引线框、第三引线框和第四引线框；
所述衬底上的第一热导体和第二热导体；
所述第一热导体上的第一发光二极管，电连接至所述第一引线框和所述第二引线框；
所述第三引线框上的第二发光二极管，电连接至所述第三引线框和所述第四引线框；以及
传热垫，接触所述第三引线框和所述第二热导体以将所述第三引线框热连接至所述第二热导体，
其中，所述第一热导体和所述第二热导体连接至穿过所述衬底的通孔，并且所述通孔连接至所述衬底之下的金属层。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述传热垫被置于所述第三引线框、所述第二热导体以及所述衬底在所述第三引线框与第二热导体之间的暴露部分上。
13.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述传热垫是带子、涂料和树脂中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的发光器件，包括：
所述衬底上的第五引线框和第六引线框；以及
所述第五引线框上的第三发光二极管，电连接至所述第五引线框和所述第六引线框，
其中，所述第四引线框和所述第五引线框彼此整体形成或者通过导线彼此电连接。
15.根据权利要求11所述的发光器件，包括：
所述衬底上的第七引线框、第八引线框和第三热导体；以及
所述第三热导体上的第四发光二极管，
其中，所述第四发光二极管电连接至所述第七引线框和所述第八引线框。
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