CN101908586A - 发光二极管封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管封装结构，尤指一种设置有保险丝的发光二极管封装结构。本发明的发光二极管封装结构，包含有导线架、设置于导线架上的发光二极管芯片、设置于导线架上并与导线架电性连接的保险丝以及封装胶体，其中保险丝以串联方式与发光二极管芯片电性连接，可以有效避免发光二极管芯片与其所连接的电路系统具有过高的电流通过，以保护发光二极管封装机构安全稳定的工作。

Description

发光二极管封装结构

技术领域

本发明涉及一种发光二极管封装结构，尤指一种设置有保险丝的发光二极管封装结构。

背景技术

由于发光二极管(LED)具有寿命长、体积小、高耐震性、发热度小及耗电量低等优点，因此发光二极管不仅已被广泛地应用于家电制品、各式仪器的指示灯或光源等小型电子产品，甚至各种携带式或数组式的大型电子产品中，例如汽车、通讯产业、交通灯以及户外多媒体彩色广告牌等，皆可发现发光二极管的应用。

一般而言，发光二极管芯片为电流驱动，因此提供发光二极管芯片的电源必须具有稳定电流，以驱使发光二极管芯片能具有稳定的发光。以往使用发光二极管芯片仅需提供小电流即可达到所需的光强度，然而发光二极管的应用已渐渐朝向高亮度与高功率的方向发展，并且一般发光二极管的应用往往不会仅使用单一发光二极管芯片，而是将许多发光二极管芯片以串联或并联方式电性连接在电路系统中，利用电路系统来控制发光二极管，因此，相较于以往，电路系统需提供较高的电流来驱动发光二极管芯片。但当提高驱动电流时，发光二极管芯片造成短路的机率也较高。特别是，由于一般电源为电压源，且各发光二极管的电阻值不尽相同，容易使电流忽高忽低，因此当系统的电流过高时，发光二极管芯片容易损坏，甚至造成燃烧的意外，因而造成所连接的电路系统也受到损坏。所以为了避免因发光二极管的输入电流提高，而造成发光二极管芯片损坏且影响所连接的电路系统，改善发光二极管封装结构的电路防护实为业界极需努力的目标之一。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种发光二极管封装结构，以保护发光二极管芯片与其所连接的电路系统避免受损。

为达上述目的，本发明提供一种发光二极管封装结构，其包含有导线架、设置于所述导线架上的发光二极管芯片、设置于所述导线架上并与所述导线架电性连接的保险丝以及封装胶体。所述保险丝以串联方式与所述发光二极管芯片电性连接，所述封装胶体包覆所述发光二极管芯片、所述保险丝及至少部分所述导线架。

本发明提供一种具有保险丝的发光二极管封装结构，并且以串联方式电性连接保险丝与发光二极管芯片，可以有效避免发光二极管芯片与其所连接的电路系统具有过高的电流通过，以保护发光二极管封装机构安全稳定的工作。

附图说明

图1为本发明第一个实施例中的发光二极管封装结构的剖面示意图；

图2为本发明第一个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图；

图3为芯片保险丝的俯视图；

图4为自复式保险丝的剖面结构示意图；

图5为本发明第二个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图。

图6为本发明第三个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图。

附图标记说明：

50   发光二极管封装结构    52  导线架

54   发光二极管芯片        54A 正极

54B  负极                  56  保险丝

56A  第一电极              56B 第二电极

58   第一引脚              60  第二引脚

62   承载部                64  金属导线

66   封装胶体              70  芯片保险丝

72   基板                  74A 第一电极

74B  第二电极              76  低熔点金属导电垫

80   自复式保险丝          82  导电高分子层

84   电极                  100 发光二极管封装结构

150  发光二极管封装结构

具体实施方式

请参考图1与图2，图1为本发明的第一个实施例中的发光二极管封装结构的剖面示意图，图2为本发明的第一个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图。如图1与图2所示，发光二极管封装结构50包含有导线架52、发光二极管芯片54以及保险丝56，所述导线架52具有第一引脚58、第二引脚60以及连接于所述第一引脚58上的承载部62。所述发光二极管芯片54具有正极54A与负极54B，并且都设置于所述导线架52的承载部62上。另外，在本实施例中，所述保险丝56设置于所述导线架52的第二引脚60上，所述保险丝56的第一电极56A电性连接发光二极管芯片54的正极54A，而保险丝56的第二电极56B电性连接导线架52的第二引脚60。

此外，如图2所示，所述发光二极管封装结构50另包含有复数条金属导线64，可用于电性连接所述保险丝56、所述发光二极管芯片54以及所述导线架52。所述金属导线64的材料可为金(Au)，但不限于此。在本实施例中，所述金属导线64可利用焊线接合(wire bonding)方式电性连接所述发光二极管芯片54的正极54A与保险丝56的第一电极56A、电性连接保险丝56的第二电极56B与导线架52的第二引脚60，以及电性连接所述发光二极管芯片54的负极54B与导线架52的第一引脚58，使所述发光二极管芯片54与所述保险丝56以串联方式电性连接于所述导线架52的第一引脚58与第二引脚60之间。但本发明并不限于上述的电路连接方式，图2的所述发光二极管芯片54的正极54A与负极54B的位置可互相调换，因此本发明亦可利用所述金属导线64电性连接所述发光二极管芯片54的负极54B与保险丝56的第一电极、电性连接所述保险丝56的第二电极与导线架52的第一引脚58，以及电性连接所述发光二极管芯片54的正极54A与导线架52的第二引脚60。

如图1所示，所述发光二极管封装结构50另包含有封装胶体66，所述封装胶体66包覆部分导线架52的第一引脚58与第二引脚60、所述导线架52的承载部62、所述发光二极管芯片54、所述保险丝56以及所述金属导线64，可有效保护所述发光二极管芯片54与所述保险丝56，并且保护所述金属导线64与所述发光二极管芯片54、所述保险丝56以及所述导线架52的电性连结，以避免所述发光二极管封装结构50无法运作，但本发明并不限于此封装形式，所述封装胶体66亦可仅包覆部分导线架，且围绕所述发光二极管芯片54、保险丝56以及金属导线64，以保护所述封装胶体所围绕的组件避免受外界触碰而损伤。所述封装胶体66的材料可为环氧树脂、硅树脂或聚酰胺等材质所构成。

值得注意的是，所述保险丝56以串联方式与所述发光二极管芯片54电性连接，当电路系统提供过高电流时，可借助通过的电流超过所述保险丝56的额定电流值，使所述保险丝56内部的电路被熔断，而发挥保护作用，以避免所述发光二极管芯片54因过高的电流通过而造成损坏或燃烧。在本实施例中，所述保险丝56优选地为芯片保险丝，但并不以此为限。

请参考图3，图3为芯片保险丝的俯视结构示意图。如图3所示，芯片保险丝70包含有基板72、第一电极74A、第二电极74B以及设置于基板72上的低熔点金属导线垫76，其中第一电极74A与第二电极74B设置于基板72上，且所述第一电极74A与所述第二电极74B由所述低熔点金属导线垫76电性连接在一起。所述基板72的材料优选地为硅，但不以此为限。此外，由于所述低熔点金属导线垫76具有低熔点，且电路系统提供的电流通过所述低熔点金属导线垫76会产生一定温度，当此温度达到低熔点时，所述低熔点金属导线垫76会熔解而产生断路。并且，所述低熔点金属导线垫76的宽度可依照所需负荷的电流大小来加以调整。不过本发明的保险丝并不仅限于芯片保险丝，而另可为自复式保险丝。请参考第4图，第4图为自复式保险丝之剖面结构示意图。

如图4所示，自复式保险丝80包含有导电高分子层82以及二个设置于导电高分子层82两侧的电极84，当电流超过所述自复式保险丝80所能承受的负载电流时，所述自复式保险丝80的温度会上升，使得所述导电高分子层82内部的高分子产生断链，而由导体转为绝缘体。而当温度下降后，所述导电高分子层82会再转回导体状态，因此，可避免过高的电流通过所述发光二极管芯片54。

由于本发明的保险丝的设置位置并不限于上述实施例，为了更清楚说明本发明的发光二极管封装结构，请参考图5至图6，图5为本发明第二个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图，图6为本发明第三个实施例中的发光二极管封装结构的俯视图。并且，为了简化说明，相同的组件使用相同符号，且与第一个实施例相同的结构，将不再赘述。如图5所示，相较于第一个实施例，第二个实施例的发光二极管封装结构100的保险丝56设置于所述导线架52的承载部62上，且所述保险丝56设置于所述发光二极管芯片54的一侧，并不与所述发光二极管芯片54接触。另外，如图6所示，相较于第一个实施例，第三个实施例的发光二极管封装结构150的保险丝56设置于所述导线架52的第一引脚58上，且所述保险丝56的第一电极56A电性连接至第一引脚58，而所述保险丝56的第二电极56B则电性连接发光二极管芯片54的正极54A。所述发光二极管芯片54的负极54B则电性连接至第二引脚60。然而，本发明并不限于此，所述正极54A与所述负极54B的位置亦可互相调换。

综上所述，本发明提供一种具有保险丝的发光二极管封装结构，并且以串联方式电性连接保险丝与发光二极管芯片，可保护发光二极管芯片不具有过高的电流通过，以避免发光二极管芯片因电流过高产生燃烧而损坏电路系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括：

导线架；

发光二极管芯片，设置于所述导线架上；

保险丝，设置于所述导线架上并与所述导线架电性连接，且所述保险丝以串联方式与所述发光二极管芯片电性连接；以及

封装胶体，包覆所述发光二极管芯片、所述保险丝及至少部分所述导线架。

2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述保险丝为芯片保险丝，所述芯片保险丝包含有基板，以及设置于该基板上的低熔点金属导线垫。

3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述保险丝为自复式保险丝。

4.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述自复式保险丝包含有导电高分子层以及设置于所述导电高分子层两侧的电极。

5.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述发光二极管封装结构还包括有复数条金属导线，用于电性连接所述保险丝、所述发光二极管芯片以及所述导线架。

6.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述导线架具有第一引脚、第二引脚，以及连接于所述第一引脚上的承载部，所述发光二极管芯片设置于所述承载部上。

7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述发光二极管芯片的正极电性连接所述保险丝的第一电极，所述保险丝的第二电极电性连接所述导线架的第二引脚，所述发光二极管芯片的负极电性连接所述导线架的所述第一引脚。

8.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述发光二极管芯片的负极电性连接所述保险丝的第一电极，所述保险丝的第二电极电性连接所述导线架的所述第二引脚，所述发光二极管芯片的正极电性连接所述导线架的所述第一引脚。

9.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述保险丝设置于所述导线架的所述第二引脚上。

10.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述保险丝设置于所述导线架的所述承载部上。

11.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述保险丝设置于所述导线架的所述第一引脚上。

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