CN102005527A - 发光二极管模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管模块，其包括线路板以及至少一发光二极管封装元件。线路板具有多个驱动信号迹线以及至少一接地迹线。发光二极管封装元件配置于线路板上，并与驱动信号迹线电性连接。发光二极管封装元件包括至少一发光二极管芯片、多个信号接脚以及至少一接地接脚。信号接脚与发光二极管芯片电性连接。接地接脚与信号接脚电性绝缘，并且与接地迹线电性连接。前述的接地接脚与发光二极管芯片电性绝缘，具有静电防护的功能。

Description

发光二极管模块
技术领域
本发明涉及一种发光装置，且尤其涉及一种发光二极管模块。
背景技术
由于发光二极管(light emitting diode，LED)具有低功率消耗以及高亮度等优势，使其已被广泛地应用在各种领域中，如显示器、照明、指示灯等。另外，发光二极管在美国国家电视标准委员会(National Television Standard Committee，NTSC)所制定的色域中，也有着很优良的色域表现，因此，发光二极管已逐渐取代冷阴极灯管(cold cathode fluorescent lamps，CCFLs)，成为显示面板的背光模块中的关键零元件之一。
以目前最为热门的液晶显示器为例，发光二极管背光源(LED backlight)已经逐渐成为主流产品，在发光二极管背光源的组装过程中，作业人员身上或机台上无可避免的会累积有静电，而静电有可能会通过一较低阻值的路径对发光二极管封装进行放电，进而导致发光二极管封装内的芯片因静电放电而被损害。在习知技术中，许多避免发光二极管芯片被静电放电而损伤的防护设计已被提出，图1中所绘示者即为其中一种方式。
图1是现有的发光二极管模块立体示意图。请参照图1，现有的发光二极管模块包括线路板100以及一个发光二极管封装元件200。其中，线路板100具有驱动信号迹线102以及接地迹线104。发光二极管封装元件200包括两个信号接脚202、一个发光二极管芯片206、透明封装胶体208a、不透明封装胶体208b以及焊线210。发光二极管芯片206藉由信号接脚202以及焊线210与驱动信号迹线102电性连接。接地迹线104位于线路板100上并且环绕发光二极管封装元件200，以将沿着侧向(x-y平面)传递的静电导出线路板100，使静电不易进入发光二极管封装元件200中，进而达到保护发光二极管芯片206的作用。
然而，随着显示面板相关产品的厚度越做越薄，边框越做越窄，承载发光二极管封装元件的线路板100也必需跟着越做越小。在此趋势下，接地迹线104的布局面积便受到压缩，导致接地迹线104无法完整地环绕发光二极管封装元件200。此外，当静电并非沿着侧向(x-y平面)传递时，例如静电沿着正向(z轴方向)传递时，静电会从水平高度高于接地迹线104的信号接脚202进入发光二极管封装元件200内，进而对发光二极管芯片206造成一定的损伤。换句话说，图1中所绘示的静电防护设计仅限于二维空间(x-y空间)的保护，无法达到三维空间(x-y-z空间)的静电防护效果。因此，如何有效降低正向静电放电对于发光二极管封装元件200的损害机率，实为目前研发者亟欲解决的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种发光二极管模块，其具有良好的静电防护效果。
本发明提出一种发光二极管模块，其包括线路板以及至少一发光二极管封装元件。线路板具有多个驱动信号迹线以及至少一接地迹线。发光二极管封装元件配置于线路板上，并与驱动信号迹线电性连接。发光二极管封装元件包括至少一发光二极管芯片、多个信号接脚以及至少一接地接脚，其中信号接脚与发光二极管芯片电性连接，而接地接脚与信号接脚电性绝缘，且与接地迹线电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的驱动信号迹线包括第一驱动信号迹线以及第二驱动信号迹线。详言之，信号接脚包括第一信号接脚以及第二信号接脚，其中第一信号接脚与第一驱动信号迹线电性连接，而第二信号接脚与第二驱动信号迹线电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的发光二极管封装元件可进一步包括封装胶体，此封装胶体包覆发光二极管芯片、信号接脚的部分区域以及接地接脚的部分区域。
在本发明的一实施例中，未被封装胶体所包覆的信号接脚的部分区域包括第一延伸部以及第二延伸部，其中第一延伸部从封装胶体的侧壁往下延伸，第二延伸部与第一延伸部连接且往侧向延伸，且第二延伸部与驱动信号迹线电性连接。
在本发明的一实施例中，未被封装胶体所包覆的接地接脚的部分区域包括第三延伸部以及第四延伸部，其中第三延伸部从封装胶体的侧壁往下延伸，第四延伸部与第三延伸部连接且往侧向延伸，且第四延伸部与接地迹线电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的接地接脚的电阻值低于各信号接脚的电阻值。
在本发明的一实施例中，前述的接地接脚的数量大于或等于2个。
在本发明的一实施例中，前述的发光二极管封装元件可进一步包括软性印刷线路，而此软性印刷线路与接地迹线电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的接地接脚与发光二极管芯片电性绝缘。
基于上述，本发明通过与信号接脚电性绝缘的接地接脚，将非侧向传递的静电导引到接地端，使得非侧向传递的静电不易进入发光二极管封装元件中。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是现有的发光二极管模块立体示意图；
图2A是本发明一实施例的发光二极管模块立体示意图；
图2B是本发明一实施例的发光二极管封装元件上视示意图；
图2C为沿着图2A中的I-I’剖面线的剖面示意图；
图2D为沿着图2A的II-II’剖面线的剖面示意图；
图3是本发明一实施例的发光二极管模块立体示意图。
其中，附图标记：
100：线路板
102：驱动信号迹线
102a：第一驱动信号迹线
102b：第二驱动信号迹线
104：接地迹线
200：发光二极管封装元件
202：信号接脚
202a：第一信号接脚
202b：第二信号接脚
204：接地接脚
206：发光二极管芯片
208：封装胶体
208a：透明封装胶体
208b：不透明封装胶体
210：焊线
302：软性印刷线路
W：接地接脚宽度
具体实施方式
图2A是本发明一实施例的发光二极管模块立体示意图，图2B是本发明一实施例的发光二极管封装元件上视示意图，图2C为沿着图2A中的I-I’剖面线的剖面示意图。图2D为沿着图2A的II-II’剖面线的剖面示意图。
首先请参照图2A与图2B，本实施例的发光二极管模块包括线路板100以及至少一个发光二极管封装元件200(本实施例中仅绘示出一个发光二极管封装元件200)。值得注意的是，本实施例的发光二极管模块可包括两个或两个以上的发光二极管封装元件200。举例而言，发光二极管模块可包括多个彼此串联发光二极管封装元件200。
在本实施例中，线路板100具有第一驱动信号迹线102a、第二驱动信号迹线102b以及两条接地迹线104。线路板100例如为一硬质印刷电路板(rigid printed circuit board)。一般而言，线路板10可为FR-4印刷电路板、FR-5印刷电路板、金属核心印刷电路板(Metal-Core Printed Circuit Board，MCPCB)等。当然，本实施例所使用的线路板100也可以是软性电路板，本发明不限定线路板100的种类。
在本实施例中，发光二极管封装元件200包括第一信号接脚202a、第二信号接脚202b、两个接地接脚204、以及一个发光二极管芯片206以及焊线210。然而，在其它实施例中，发光二极管封装元件200中的信号接脚202的数量、接地接脚204的数量以及发光二极管芯片206的数量可以依据实际设计需求而做出适当的更动，例如数量可以是一个或是多个。举例来说，发光二极管封装元件200包括三个发光二极管芯片(如一个红色发光二极管芯片、一个绿色发光二极管芯片以及一个蓝色发光二极管芯片)、四个信号接脚以及二个接地接脚的多晶粒白光发光二极管封装元件(multi-chips white light LED package)。
在本实施例中，发光二极管芯片206例如为可发出紫外线或蓝光的氮化镓型化合物半导体(GaN-based compound semiconductor)，其正极与第一信号接脚202a电性连接，其负极通过焊线210与第二信号接脚202b电性连接。在本实施例中，焊线210的材质一般为金属导电材质，例如为一延展性极佳的金，但本发明不限于此。值得注意的是，发光二极管封装元件200中的接地接脚204须与第一信号接脚202a、第二信号接脚202b电性绝缘。也就是说，接地接脚204与发光二极管芯片206电性绝缘，如此，当静电通过接地接脚204传递时，才不会使发光二极管芯片206被静电所损伤。
在本实施例中，发光二极管封装元件200的第一信号接脚202a与线路板上的第一驱动信号迹线102a电性连接，第二信号接脚202b与第二驱动信号迹线102b电性连接，而接地接脚204则与接地迹线104电性连接。由图2A可知，通过与发光二极管芯片206电性连接的第一驱动信号迹线102a、第一信号接脚202a、焊线210、第二信号接脚202b以及第二驱动信号迹线102b，信号电流会通过发光二极管芯片206，以驱动发光二极管芯片206发出适当强度的光线。
如图2A至图2D所示，本实施例的发光二极管模块可进一步包括封装胶体208，封装胶体208包括透明封装胶体208a与不透明封装胶体208b。其中，不透明封装胶体208b用以固定第一信号接脚202a、第二信号接脚202b以及接地接脚204的相对位置，以利芯片接合工艺(die-bonding process)的进行。通常，不透明封装胶体208b具有一凹陷(cavity)，以将第一信号接脚202a、第二信号接脚202b以及接地接脚204的内引脚部分(inner lead portion)暴露，而透明封装胶体208a则填入前述的凹陷中，以进一步包覆发光二极管芯片206、第一信号接脚202a的部份区域、第二信号接脚202b的部份区域以及接地接脚204的部份区域。在本实施例中，透明封装胶体208a的材料可为环氧树脂(epoxy)或硅胶(silicone)等。
请参照图2C，第一信号接脚202a、第二信号接脚202b的外引脚部分(outer lead portion)未被封装胶体208所包覆，而此未被封装胶体208所包覆的外引脚部分包括第一延伸部P1以及第二延伸部P2。其中，第一延伸部P1从封装胶体208的侧壁往下延伸，即朝向线路板100的方向延伸。第二延伸部P2与第一延伸部的末端连接，且往侧向延伸(例如是延伸至封装胶体208的底部)，并与对应的驱动信号迹线102a或102b电性连接。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，第二延伸部P2可往远离封装胶体208的方向延伸。
请参照图2D，接地接脚204的外引脚部分未被封装胶体208所包覆，而此未被封装胶体208所包覆的外引脚部分包括第三延伸部P3以及第四延伸部P4。第三延伸部P3从封装胶体208的侧壁往下延伸，即朝向线路板100的方向延伸。第四延伸部P4与第三延伸部P3的末端连接，且往侧向延伸(例如是延伸至封装胶体208的底部)，并与接地迹线204电性连接。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，第四延伸部P4可往远离封装胶体208的方向延伸。
值得注意的是，在本实施例中，由于接地接脚204具有向下延伸的第三延伸部P3，使得接地接脚204与线路板100上的各迹线有一水平高度差(即z轴方向上的高度差)。如此一来，当非侧向传递的静电(例如正向传递的静电或其它在传递方向不不平行于x-y平面的静电)传递至发光二极管封装元件200附近时，静电会从水平高度较高的接地接脚204传递到接地迹线104，进而而达到保护发光二极管芯片206的作用。此外，由于接地接脚204并未与发光二极管芯片206电性连接，故相较于第一信号接脚202a与第二信号接脚202b，接地接脚204具有较低的电阻值，当非侧向传递的静电(例如正向传递的静电或其它在传递方向不不平行于x-y平面的静电)传递至发光二极管封装元件200附近时，静电会从接地接脚204传递到接地迹线104，进而大幅降低静电直接经由第一信号接脚202a与第二信号接脚202b传递的机率。
在本实施例中，吾人可将接地接脚204的电阻值设计为低于其它信号接脚的电阻值，如此一来，可达到更佳的静电防护效果。详言之，本实施例可通过加宽接地接脚204的宽度W(如图2B所示)，以使接地接脚204的电阻值明显低于第一信号接脚202a与第二信号接脚202b的电阻值。如此一来，接地接脚204便可发挥良好的静电防护作用。
另外，在本发明的其它实施例中，也可通过引脚弯折成形(forming process)的步骤使接地接脚204的第三延伸部P3高于第一信号接脚202a与第二信号接脚202b的第一延伸部P1，以进一步提高接地接脚204的静电防护能力。
图3是本发明一实施例的发光二极管模块立体示意图。请参照图3，本实施例的发光二极管模块可进一步包括一软性印刷线路302。在本实施例中，软性印刷线路302与接地迹线204电性连接。因此，软性印刷线路302可进一步将接地迹线204中的静电导至发光二极管模块的支架(holder)或其它系统接地端上。如此一来，当非侧向传递的静电(例如正向传递的静电或其它在传递方向不不平行于x-y平面的静电)时，此静电有较大的机率会通过接地接脚204、接地迹线104以及软性印刷线路302传递到接地端，而不易进入发光二极管芯片206中。
综上所述，本发明通过一凸起于线路板表面的接地接脚，使得非侧向传递的静电(例如正向传递的静电或其它在传递方向不不平行于x-y平面的静电)通过发光二极管芯片的机率大幅降低，可对发光二极管芯片提供良好的静电防护。
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，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作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权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管模块，其特征在于，包括：
一线路板，具有多个驱动信号迹线以及至少一接地迹线；以及
至少一发光二极管封装元件，配置于该线路板上，并与该些驱动信号迹线电性连接，该发光二极管封装元件包括：
至少一发光二极管芯片；
多个信号接脚，与该发光二极管芯片电性连接；以及
至少一接地接脚，与该些信号接脚电性绝缘，该接地接脚与该接地迹线电性连接。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该些驱动信号迹线包括一第一驱动信号迹线以及一第二驱动信号迹线，该些信号接脚包括一第一信号接脚以及一第二信号接脚，该第一信号接脚与该第一驱动信号迹线电性连接，该第二信号接脚与该第二驱动信号迹线电性连接。
3.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该发光二极管封装元件更包括：一封装胶体，包覆该发光二极管芯片、该些信号接脚的部分区域以及该些接地接脚的部分区域。
4.根据权利要求3所述的发光二极管模块，其特征在于，未被该封装胶体包覆的各该信号接脚的部分区域包括：
一第一延伸部，从该封装胶体的侧壁往下延伸；以及
一第二延伸部，与该第一延伸部连接，其中该第二延伸部往侧向延伸，且该第二延伸部与该驱动信号迹线电性连接。
5.根据权利要求3所述的发光二极管模块，其特征在于，未被该封装胶体包覆的各该接地接脚的部分区域包括：
一第三延伸部，从该封装胶体的侧壁往下延伸；以及
一第四延伸部，与该第三延伸部连接，其中该第四延伸部往侧向延伸，且该第四延伸部与该接地迹线电性连接。
6.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该接地接脚的电阻值低于各该信号接脚的电阻值。
7.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该至少一接地接脚的数量大于或等于2个。
8.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，更包括一软性印刷线路，与该接地迹线电性连接。
9.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该接地接脚与该发光二极管芯片电性绝缘。
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